KR101315907B1 - Prescribing system for exercise - Google Patents

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KR101315907B1 KR1020100083348A KR20100083348A KR101315907B1 KR 101315907 B1 KR101315907 B1 KR 101315907B1 KR 1020100083348 A KR1020100083348 A KR 1020100083348A KR 20100083348 A KR20100083348 A KR 20100083348A KR 101315907 B1 KR101315907 B1 KR 101315907B1
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Abstract

본 발명은 운동기구 관리서버, 다수 운동기구 단말기, 다수 사용자 단말기를 구비하여 이루어지며, 피트니트센터와 같은 운동시설에 적합한 운동처방 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 각 운동기구 단말기는 그 운동기구의 현 사용자를 무자각적으로 자동 감지하고, 사용자의 운동 히스토리(History) 정보를 운동기구 관리서버에서 읽어 들이며, 사용자 단말기 등을 통해 운동 중의 사용자의 기초체력 등을 측정하며, 이렇게 얻어진 개인 기본 정보, 기초체력정보, 그리고 최대 산소섭취량(이하 VO2Max라 함)를 통해 공식화, 정량화 된 각 사용자에 맞는 운동처방을 결정하여 실시간적으로 각 운동기구 단말기를 통해 사용자에게 피드백(Feedback)시켜주는 운동처방 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 체스트(chest) 벨트와 함께 결합되어 흉부에 착용되어 사용자의 심전도, 광용적맥파(PPG), 활동도, 체온의 생체 신호를 검출하는 슬레이브 모듈을 구비하는 사용자 단말기와 상기 사용자 단말기로부터 수신된 생체신호와, 지난 운동처방 데이터와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 이용하여 운동처방을 결정하고, 운동처방에 따라 운동기구를 제어하는 운동기구 단말기 및 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 저장하고 있으며, 상기 운동기구 단말기로부터 해당 사용자의 운동처방 데이터를 수신하여 저장하며, 상기 운동기구 단말기의 요청에 따라 , 지난 운동처방 데이터와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 운동기구 단말기로 송신하는 운동기구 관리서버를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
The present invention is made up of a sports equipment management server, a plurality of sports equipment terminals, a plurality of user terminals, and relates to an exercise prescription system suitable for an exercise facility, such as a fitness center. It automatically detects the current user unconsciously, reads the user's exercise history information from the exercise equipment management server, measures the user's basic physical fitness, etc. through the user terminal, etc. The exercise prescription system that provides feedback to users through each exercise device terminal in real time by determining exercise prescriptions for each user formulated and quantified through fitness information and maximum oxygen intake (hereinafter referred to as VO2Max) will be.
The present invention is coupled to a chest belt (chest) and is worn on the chest and received from the user terminal and the user terminal having a slave module for detecting a biosignal of the user's electrocardiogram, light volume pulse wave (PPG), activity, and body temperature The exercise device terminal and personal basic information and basic fitness information are stored by determining the exercise prescription using the obtained biosignal, past exercise prescription data, personal basic information, and basic fitness information, and controlling the exercise equipment according to the exercise prescription. , The exercise equipment management server that receives and stores the user's exercise prescription data from the exercise equipment terminal, and transmits past exercise prescription data, personal basic information, and basic fitness information to the exercise equipment terminal at the request of the exercise equipment terminal. Characterized in that it comprises a.

Description

운동 처방 시스템{Prescribing system for exercise}Prescribing system for exercise}

본 발명은 운동기구 관리서버, 다수 운동기구 단말기, 사용자 단말기를 구비하여 이루어지는 운동처방 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는, 각 운동기구 단말기는 그 운동기구의 현 사용자를 무자각적으로 자동 감지하고, 사용자의 운동 히스토리 (History) 정보를 운동기구 관리서버에서 읽어 들이며, 사용자 단말기 등을 통해 운동 중의 사용자의 기초체력 등을 측정하며, 이렇게 얻어진 개인 기본 정보, 기초체력정보, 그리고 최대 산소섭취량(이하 VO2max라 함)를 통해 공식화, 정량화, 개량화된 각 사용자에 맞는 운동처방을 결정하여 실시간적으로 각 운동기구 단말기를 통해 사용자에게 피드백(Feedback)시켜주는 운동처방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an exercise prescription system comprising a fitness equipment management server, a number of fitness equipment terminals, and a user terminal, and more specifically, each fitness equipment terminal automatically senses the current user of the fitness equipment automatically, and the user The exercise history information is read from the exercise equipment management server, and the user's terminal is used to measure the basic fitness of the user during exercise, personal basic information, basic fitness information, and maximum oxygen intake (hereinafter referred to as VO2max). It relates to an exercise prescription system that determines the exercise prescription for each user who is formulated, quantified, and improved through feedback) to the user through each exercise device terminal in real time.

운동시 동작의 모니터링은 주로 운동시의 동영상 정보를 기록하여 당사자에게 피드백하는 방법에 의해 이루어지는데, 이러한 영상 정보를 기록하기위해서 사용자는 영상 기록 장치를 별도로 구비하여야하고 이를 조작하는 조력자가 함께 동행해야한다. 이 경우, 사용자는 자신이 운동하는 도중 스스로의 동작을 모니터링하는 것은 어렵다.Monitoring of motion during exercise is mainly performed by recording video information during exercise and feeding it back to the party. To record such video information, the user must have a video recording device separately and an assistant manipulating it must accompany him. do. In this case, it is difficult for the user to monitor his/her own motion while exercising.

최근들어, 운동을 수행하는 대상에게 접촉되어 대상자의 생체신호를 측정하고, 대상자 또는 운동기구의 움직임에 따른 운동신호를 측정하여 생체신호 및 운동신호를 송신하는 운동 감지 장치와, 생체신호 및 운동신호로부터 생체정보 및 운동정보를 얻고, 생체정보로부터 대상자가 최적의 생체상태인 회수구간을 얻으며, 회수구간동안 운동정보로부터 최적의 운동결과를 구하여 대상자에게 알리는 이동 단말기를 포함하여 이루어지는 골프나 테니스와 같은 운동시의 운동 동작 모니터링 장치에 대한 연구들이 이루어지고 있다. Recently, a motion detection device that is in contact with an object performing an exercise to measure a biosignal of the subject, and measures a motion signal according to the motion of the subject or exercise device to transmit a biosignal and a motion signal, and a biosignal and motion signal Bio-information and exercise information from the bio-information, such as golf or tennis, including a mobile terminal to obtain a recovery section in which the subject is in an optimal bio-state, and obtain an optimal exercise result from the exercise information during the recovery period to inform the target Researches have been conducted on a movement motion monitoring device during exercise.

그러나 이러한 연구들에 있어서도 생체신호를 측정하는 장치에 의해 운동자의 몸이 구속되며, 실시간적으로 운동처방을 받기 힘들며, 특히 공식화, 정량화, 개량화된 각 사용자에 맞는 운동처방을 얻기 힘들다.However, even in these studies, the body of an athlete is constrained by a device for measuring a biosignal, and it is difficult to receive an exercise prescription in real time, and in particular, it is difficult to obtain an exercise prescription suitable for each user who has been formulated, quantified, or improved.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 피트니스 센터와 같은 운동시설 환경에 적합한 시스템을 제공하되, 생체계측 단말기에서 획득되는 다양한 생체정보를 바탕으로 현재 건강상태와 운동강도의 적합성을 판단하여, 개인별 운동능력에 맞추어 운동기구 관리서버로부터 해당 운동강도를 처방받고, 처방받은 정보를 바탕으로 운동기구를 제어하는 운동처방 시스템 및 운동처방 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a system suitable for an environment of an exercise facility such as a fitness center, but based on various biometric information obtained from a biomeasurement terminal, determine the fitness of the current health condition and exercise intensity, and perform individual exercise ability. In accordance with the exercise equipment management server in accordance with the prescribed exercise intensity, and based on the prescribed information to provide an exercise prescription system and exercise prescription method for controlling the exercise equipment.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 운동 후 운동기구 관리서버에 저장된 운동정보는 사용자가 확인할 수 있으며, 피트니스 센터와 같은 운동시설에 설치된 관리서버를 통합 관리하는 통합 서버를 서비스를 제공하는 자가 관리하도록 이루어진 운동처방 시스템 및 운동처방 방법을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention, after exercise, exercise information stored in the exercise equipment management server can be checked by the user, and a person who provides an integrated server that manages the management server installed in an exercise facility such as a fitness center. It is to provide an exercise prescription system and an exercise prescription method configured to be managed.

본 발명이 해결하고자 하는 또 따른 과제는, 운동기구 관리서버, 다수 운동기구 단말기, 사용자 단말기를 구비하여 이루어지되, 각 운동기구 단말기는 그 운동기구의 현 사용자를 무자각적으로 자동 감지하고, 사용자의 운동 히스토리(History) 정보를 운동기구 관리서버에서 읽어 들이며, 사용자 단말기 등을 통해 운동 중의 사용자의 체력 등을 측정하며, 이렇게 얻어진 개인 기본 정보, 기초체력정보, 그리고 최대 산소섭취량(VO2max)를 통해 공식화, 정량화, 개량화된 각 사용자에 맞는 운동처방을 결정하여 실시간적으로 각 운동기구 단말기를 통해 사용자에게 피드백시켜주는 운동처방 시스템을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is made up of a sports equipment management server, a plurality of sports equipment terminals, and a user terminal, but each sports equipment terminal automatically detects the current user of the sports equipment automatically and unconsciously. The exercise history information is read from the exercise equipment management server, and the user's terminal is used to measure the user's physical strength during exercise, and is thus formulated through personal basic information, basic fitness information, and maximum oxygen intake (VO2max). , To provide an exercise prescription system that determines the exercise prescription for each user that is quantified and improved and provides feedback to the user through each exercise device terminal in real time.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 운동기구 단말기에 피드백한 정보인 운동처방이 실시간으로 변경 됨으로서 사용자에게 적당한 운동처방이 가능하게 하되, 사용자가 단말기를 부착하여 운동기구에서 운동을 하는 동안 단말기를 통해 사용자의 생체 데이터(Bio-Data)가 실시간적으로 무자각적으로 운동기구 단말기에 전송되어 전송된 생체 데이터와 운동기구 관리서버에 있는 기 저장된 데이터를 바탕으로 실시간적으로 바이오피드백(Bio-Feedback)되어 운동기구를 제어하는 운동처방 시스템을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is that the exercise prescription, which is information fed back to the exercise device terminal, is changed in real time, so that an appropriate exercise prescription is possible for the user, while the user attaches the terminal to the terminal while exercising in the exercise device. The user's bio-data is transmitted to the exercise equipment terminal in real time and unconsciously in real time, and the bio-feedback is performed in real time based on the transmitted bio data and the pre-stored data in the exercise equipment management server. ) To provide an exercise prescription system for controlling exercise equipment.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 지난 운동정보와 최초 개인 기본 정보 및 기초 체력 정보를 통한 운동처방뿐만 아니라 슬레이브 모듈에서 실시간으로 계측되는 생체 정보들을 바탕으로 운동 중 생체의 정보가 어떻게 변화하는지를 모니터링하고, 이를 실시간으로 반영한 운동처방 및 운동기구의 제어가 이루어지게 하며, 바이오피드백 데이터로서도 사용 가능하며, 또한 운동량 분석 및 전문가의 분석을 통한 진료를 위한 데이터로서 사용이 가능하도록 이루어진 운동처방 시스템을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is how to change the information of the living body during exercise based on the biometric information measured in real time in the slave module as well as the exercise prescription through the past exercise information and the first personal basic information and basic fitness information. An exercise prescription system that monitors and controls the exercise prescription and exercise equipment reflecting this in real time, can be used as biofeedback data, and can also be used as data for medical treatment through analysis of exercise volume and analysis of experts. Is to provide.

본 발명의 운동처방 시스템은 체스트(chest) 벨트와 함께 결합되어 흉부에 착용되어 사용자의 심전도, 광용적맥파(이하 PPG라 함), 활동도, 체온의 생체 신호를 검출하는 슬레이브 모듈을 구비하는 사용자 단말기; 상기 사용자 단말기로부터 수신된 생체신호와, 지난 운동처방 데이터와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 이용하여 운동처방을 내리고, 운동처방에 따라 운동기구를 제어하는 운동기구 단말기; 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 저장하고 있으며, 상기 운동기구 단말기로부터 해당 사용자의 운동처방 데이터를 수신하여 저장하며, 상기 운동기구 단말기의 요청에 따라 , 지난 운동처방 데이터와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 운동기구 단말기로 송신하는 운동기구 관리서버;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The exercise prescription system of the present invention is combined with a chest belt and worn on the chest, a user having a slave module that detects a user's electrocardiogram, light volume pulse wave (hereinafter referred to as PPG), activity, and body temperature biosignals. terminal; An exercise device terminal that uses the bio-signal received from the user terminal, past exercise prescription data, personal basic information, and basic fitness information to give an exercise prescription and control the exercise equipment according to the exercise prescription; It stores personal basic information and basic fitness information, receives and stores the user's exercise prescription data from the exercise equipment terminal, and upon request of the exercise equipment terminal, past exercise prescription data, personal basic information, and basic fitness information It characterized in that it comprises a; exercise equipment management server for transmitting to the exercise equipment terminal.

또한 본 발명은 사용자에게 지급되는 사용자 단말기, 운동기구에 장착되어 있는 운동기구 단말기, 상기 운동기구 단말기를 통합 관리하는 운동기구 관리서버를 포함하여 이루어진 운동처방 시스템에 있어서, 상기 운동기구 단말기는, 상기 운동기구 관리서버로부터 개인 기본 정보, 기초체력정보를 수신하여 이를 바탕으로 VO2max를 추정하고, 추정된 VO2max로부터 운동기구 사용초기의 운동처방을 결정하는 운동기구 연산처리부를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention in the exercise prescription system comprising a user terminal to be provided to the user, a fitness equipment terminal mounted on a fitness equipment, and a fitness equipment management server for managing the fitness equipment terminal, wherein the fitness equipment terminal, the It is characterized in that it comprises a fitness equipment calculation processing unit that receives personal basic information and basic fitness information from the fitness equipment management server, estimates VO2max based on this, and determines the initial prescription for exercise equipment use from the estimated VO2max.

또한 본 발명은 사용자에게 지급되는 사용자 단말기, 운동기구에 장착되어 있는 운동기구 단말기, 상기 운동기구 단말기를 통합 관리하는 운동기구 관리서버를 포함하여 이루어진 운동처방 시스템에 있어서, 상기 운동기구 단말기는, 사용자들의 운동 부하검사 수행을 통해 환기역치를 검출하고, 환기역치까지 도달한 시간과 환기역치 시의 개인별 심박수(HR)를 이용하여 개인별 VO2(산소소비율)를 추정하고, 신체정보, 추정된 상기 VO2, 상기 환기역치까지 도달한 시간, 상기 심박수를 통해 개인별 VO2max를 추정하고, 추정된 상기 VO2max로부터 운동기구 사용초기의 운동처방을 결정하는 운동기구 연산처리부를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a exercise prescription system comprising a user terminal to be provided to a user, a fitness equipment terminal mounted on a fitness equipment, and a fitness equipment management server for managing the fitness equipment terminal, wherein the fitness equipment terminal is a user Ventilation threshold is detected by performing exercise load test of each person, and the individual VO2 (oxygen ratio) is estimated using the time to reach the ventilation threshold and the individual heart rate (HR) at the time of ventilation threshold, and the body information, the estimated VO2, It is characterized in that it has an exercise processing unit for estimating the individual VO2max through the time to reach the ventilation threshold and the heart rate, and determining an exercise prescription for the initial use of the exercise equipment from the estimated VO2max.

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또한, 본 발명의 사용자에게 지급되는 사용자 단말기, 운동기구에 장착되어 있는 운동기구 단말기, 상기 운동기구 단말기를 통합 관리하는 운동기구 관리서버를 포함하여 이루어진 운동처방 시스템에 있어서, 운동기구 관리서버는 개인별 설문 조사 및 기초체력 정보, 개인 기본 정보로부터 질환여부를 판단하여 개인별로 정상군 카테고리와 질환군 카테고리 중 하나로 지정 저장되어 있으며, 상기 운동기구 단말기는 운동 중 실시간으로 측정되는 HR(심박수)가 기 설정된 타겟 심박수 영역을 벗어나게 되면 운동강도를 재조정하며, HRV의 PSD 분석을 통해 얻어진 LF/HF ratio의 상태에 따라서 운동강도를 재조정하며, 심전도의 QT간격(QT interval) 안정시 값에 비해 급격한 변화가 생길 경우 운동강도 재조정하도록 이루어진 운동기구 연산처리부를 구비한 것을 특징으로 한다.In addition, in the exercise prescription system comprising a user terminal to be provided to the user of the present invention, a fitness equipment terminal mounted on a fitness equipment, and a fitness equipment management server for managing the fitness equipment terminal, the fitness equipment management server is individual It is determined whether the disease is based on questionnaire, basic physical fitness information, and basic personal information, and is individually stored as one of the normal group category and the disease group category, and the exercise device terminal has a predetermined HR (heart rate) measured in real time during exercise. When it goes out of the target heart rate range, the exercise intensity is readjusted, and the exercise intensity is readjusted according to the state of the LF/HF ratio obtained through the PSD analysis of HRV. In this case, it is characterized in that it has an exercise processing unit configured to re-adjust the exercise intensity.

상기 운동기구 단말기는 상기 운동처방에 따라 운동기구의 기구제어신호를 생성하여, 운동기구를 제어하는 것을 특징으로 한다.The exercise device terminal generates a device control signal of the exercise device according to the exercise prescription, and is characterized in that it controls the exercise device.

상기 사용자 단말기는 체스트(chest) 벨트와 함께 결합되어 흉부에 착용되어 사용자의 심전도, PPG, 활동도, 체온의 생체 신호를 검출하는 슬레이브 모듈을 적어도 구비하는 것을 특징으로 한다.The user terminal is characterized by having at least a slave module coupled with a chest belt and worn on the chest to detect a biosignal of the user's electrocardiogram, PPG, activity, and body temperature.

상기 사용자 단말기는 암(arm)밴드와 함께 상완에 착용되어, 운동기구(310)의 TV음원수신, 핸즈프리, MP3 를 포함하는 마스터 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 한다. The user terminal is characterized in that it is further worn on the upper arm together with an arm band, and further comprises a master module including a TV source reception, hands-free, MP3 of the exercise equipment 310.

상기 마스터 모듈은 메모리 카드를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The master module is characterized in that it further comprises a memory card.

상기 슬레이브 모듈은 RFID 테그를 구비하여, 사용자별로 사용초기에 운동기구 관리서버에 등록되어 지며, 운동기구 단말기는 상기 RFID 테그를 자동검지하는 것을 특징으로 한다.The slave module is provided with an RFID tag, and is registered in the exercise device management server at the beginning of use for each user, and the exercise device terminal automatically detects the RFID tag.

상기 슬레이브 모듈은 사용자 ID를 저장하고 있으며, 운동기구의 사용초기에 운동기구 관리서버로 전송하는 것을 특징으로 한다.The slave module is characterized in that it stores the user ID and transmits it to the exercise equipment management server at the beginning of use of the exercise equipment.

상기 슬레이브 모듈은 심전도 전극부, PPG 센서부, 활동도 센서부, 체온 센서부를 이용하여 생체신호로서 심전도 신호, PPG 신호, 활동도신호, 체온신호를 검출하는 생체신호 검출부; 상기 생체신호 검출부로부터 검출된 생체신호를 증폭하고 잡음을 제거하는 신호전처리부; 상기 신호전처리부의 출력신호를 디지탈신호로 변환하여 운동기구 단말기로 전송하는 슬레이브모듈 데이터 수집부; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The slave module includes a biosignal detection unit that detects an electrocardiogram signal, a PPG signal, an activity signal, and a body temperature signal as a biosignal using an electrocardiogram electrode unit, a PPG sensor unit, an activity sensor unit, and a body temperature sensor unit; A signal pre-processing unit for amplifying the bio-signals detected by the bio-signal detection unit and removing noise; A slave module data collection unit that converts the output signal of the signal pre-processing unit into a digital signal and transmits it to the exercise equipment terminal; Characterized in that it comprises.

운동기구 단말기는 슬레이브 모듈, 마스터 모듈로부터의 출력신호를 수신하여 운동기구 연산처리부로 전송하는 운동기구 송수신부; 운동처방을 임시 저장하며, 운동기구 사용중 또는 종료후에 운동기구 관리서버로 전송하는 운동기구 메모리부; 운동기구 연산처리부의 출력신호인 사용자의 현재 운동처방, 사용자의 생체신호 및 건강상태를 출력하는 운동기구 출력부; 운동기구 연산처리부로부터의 운동기구 제어신호에 따라 운동기구를 제어하는 운동기구 제어부;를 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.The exercise equipment terminal comprises: an exercise equipment transmitting and receiving unit that receives an output signal from the slave module and the master module and transmits it to the exercise equipment calculating processor; An exercise equipment memory unit for temporarily storing an exercise prescription and transmitting the exercise prescription to the exercise equipment management server during or after use of the exercise equipment; An exercise device output unit that outputs a user's current exercise prescription, a user's biosignal, and a health state, which are output signals of the exercise device operation processing unit; It characterized in that it comprises a; exercise equipment control unit for controlling the exercise equipment in accordance with the exercise equipment control signal from the exercise equipment processing unit.

상기 운동기구 관리서버는 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 저장하고 있으며, 상기 운동기구 단말기로부터 해당 사용자의 운동처방 데이터를 수신하여 저장하며, 상기 운동기구 단말기의 요청에 따라, 지난 운동처방 데이터와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 운동기구 단말기로 송신하는 것을 특징으로 한다.The exercise equipment management server stores personal basic information and basic fitness information, receives and stores the user's exercise prescription data from the exercise equipment terminal, and upon request of the exercise equipment terminal, the past exercise prescription data and the individual It characterized in that the basic information and basic fitness information is transmitted to the exercise equipment terminal.

본 발명인 운동처방 방법은 운동기구 관리서버에게 해당 사용자에 대한 지난 운동정보와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 요청하고, 운동기구 관리서버로부터 지난 운동정보와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 수신하는 기초정보 수신단계; 상기 기초정보 수신단계에 수신된 개인 기본 정보, 기초체력정보를 바탕으로 VO2max를 추정하고, 추정된 VO2max로부터 초기 운동처방을 결정하는 초기 운동처방단계; 상기 초기 운동처방단계의 운동처방에 따라 운동기구의 기구제어신호를 생성하여, 운동기구를 제어하는 기구제어단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present inventor's exercise prescription method is a basis for requesting past exercise information and personal basic information and basic fitness information for a corresponding user from a fitness equipment management server, and receiving past exercise information, personal basic information, and basic fitness information from a fitness equipment management server. Information receiving step; An initial exercise prescription step of estimating VO2max based on personal basic information and basic fitness information received in the basic information receiving step and determining an initial exercise prescription from the estimated VO2max; And generating a mechanism control signal of the exercise device according to the exercise prescription in the initial exercise prescription step, and controlling the exercise device.

또한 본 발명인 운동처방 방법은 상기 기구 제어단계 후, 슬레이브 모듈로부터 수신된 생체신호로부터 구하여진 심박수(HR), 심박변이도(HRV), QT간격 (QT interval), 체온으로부터 운동처방을 변경할 것인지 여부를 결정하는 운동처방변경여부 판단단계; 상기 운동처방변경여부 판단단계에서 운동처방을 변경한다고 판정되면, 운동처방을 재설정하고, 기구제어단계로 되돌아 가는 운동처방 재설정단계; 만약 운동처방변경여부 판단단계에서 운동처방을 변경안한다고 판정되면, 사용자에 의한 운동정지인지, 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지인지를 판단하여, 사용자에 의한 운동정지인지이거나, 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지이면 종료하고, 사용자에 의한 운동정지가 아니거나, 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지가 아니면, 기구제어단계로 되돌아 가는 종료여부 판단단계;를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the exercise prescription method of the present inventor determines whether to change the exercise prescription from the heart rate (HR), the heart rate variability (HRV), the QT interval (QT interval), and the body temperature obtained from the bio signal received from the slave module after the device control step. Deciding whether to change the exercise prescription to determine; If it is determined that the exercise prescription is changed in the determining whether the exercise prescription is changed, the exercise prescription resetting step of resetting the exercise prescription and returning to the mechanism control step; If it is determined that the exercise prescription is not changed in the determination step of whether or not the exercise prescription is changed, it is determined whether the exercise is stopped by the user or the exercise is stopped by the end of the exercise protocol, or is the exercise stop by the user, or the stop by the end of the exercise protocol It characterized in that it further comprises a; end, if the end of the exercise is not stopped by the user, or if the exercise is not stopped by the end of the exercise protocol, returning to the machine control step.

본 발명에서 VO2는, 사용자가 남자인 경우,VO2 in the present invention, when the user is a man,

Figure 112010055503115-pat00002
Figure 112010055503115-pat00002

(여기서, HR은 환기역치에 도달했을 때의 사용자 심박수이며, time은 환기역치에 도달했을 때의 도달 시간)(Here, HR is the user's heart rate when the ventilation threshold is reached, and time is the arrival time when the ventilation threshold is reached)

에 의해 구해지며, VO2max는,Is obtained by, VO2max is,

Figure 112010055503115-pat00003
Figure 112010055503115-pat00003

(여기서, bodyfat_mass는 체지방양을 의미하고, age는 나이, waist는 허리둘레 크기, var.time은 운동시작부터 환기역치 시점까지 시간변화량, Obesity는 비만치, slop.VO2는 VO2값에서 VO2max까지 변화하는 슬로프의 기울기임)(Here, bodyfat_mass means body fat amount, age is age, waist is waist size, var.time is the amount of time change from the start of exercise to the ventilation threshold, Obesity is obesity, slop.VO 2 is from VO2 to VO2max Slope of changing slope)

에 의해 구해지며, 상기 Obesity는 Obesity is obtained by

Figure 112010055503115-pat00004
Figure 112010055503115-pat00004

(여기서, Weight는 몸무게이고, height는 키이고, ideal.weight는 남자의 경우에 (height - 100)x0.92이고, 여자의 경우에는 (height - 100)×0.86 임)(Here, weight is weight, height is height, ideal.weight is (height-100)x0.92 for men, and (height-100)x0.86 for women)

에 의해 구해진다.Is obtained by

본 발명에서 VO2는, 사용자가 여자인 경우,In the present invention, VO2, when the user is a woman,

Figure 112010055503115-pat00005
Figure 112010055503115-pat00005

(여기서, HR은 환기역치에 도달했을 때의 사용자 심박수이며, time은 환기역치에 도달했을 때의 도달 시간)(Here, HR is the user's heart rate when the ventilation threshold is reached, and time is the arrival time when the ventilation threshold is reached)

에 의해 구해지며, VO2max는,Is obtained by, VO2max is,

Figure 112010055503115-pat00006
Figure 112010055503115-pat00006

(여기서, age는 나이, SBP는 수축기혈압, var.time은 운동시작부터 환기역치 시점까지 시간변화량, VO2.rest는 안정상태에서의 VO2 값, time.VT는 환기역치에 도달했을 때의 시간임)(Where age is age, SBP is systolic blood pressure, var.time is the amount of time change from the start of exercise to the ventilation threshold, VO2.rest is the VO2 value at steady state, time.VT is the time when the ventilation threshold is reached )

에 의해 구해진다.Is obtained by

운동기구 단말기는 운동 중 실시간으로 측정되는 HR(심박수)이 기 설정된 타겟 심박수 영역을 벗어나게 되면 운동강도를 재조정하되, 타겟 심박수 영역보다 높은 HR이 1분간 1회 지속되면 일시적으로 처방된 운동강도보다 한단계 낮은 운동으로 재설정하고, 타겟 심박수 영역보다 낮은 HR이 3분간 지속 시 처방된 운동강도보다 한단계 높은 운동강도로 재설정하도록 이루어진다.The exercise device terminal readjusts the exercise intensity when the HR (heart rate) measured in real time during exercise leaves the target heart rate range, but temporarily exceeds the prescribed exercise intensity when HR higher than the target heart rate region lasts once a minute. It is made to reset to a low exercise and to reset the exercise to a level higher than the prescribed exercise intensity when HR lower than the target heart rate region lasts for 3 minutes.

운동기구 단말기는 2주동안 처방받은 운동이 사용자에게 맞지 않아 타겟 심박수 영역보다 높은 HR로 인한 운동처방 변경이 3회이상 일어난 경우는 운동레벨을 재설정하여 운동처방을 수행하도록 이루어지며, 상기 타겟 심박수 영역은, 질환군과 정상군 별로, 최소운동강도에서 최대운동강도로 구비되되,The exercise device terminal is configured to perform an exercise prescription by resetting the exercise level when the prescribed exercise for two weeks has changed more than three times due to HR higher than the target heart rate region because the exercise prescribed for the user is not suitable for the user. , For each disease group and normal group, it is provided with minimum exercise intensity to maximum exercise intensity,

질환군의 최소운동강도 = 0.5×(maxHR-restHR)-restHRMinimum exercise intensity in disease group = 0.5×(maxHR-restHR)-restHR

질환군의 최대운동강도 = 0.75×(maxHR-restHR)-restHRMaximum exercise intensity in disease group = 0.75×(maxHR-restHR)-restHR

정상군의 최소운동강도 = 0.6×(maxHR-restHR)-restHRMinimum exercise intensity of normal group = 0.6×(maxHR-restHR)-restHR

정상군의 최대운동강도 = 0.85×(maxHR-restHR)-restHRMaximum exercise intensity of normal group = 0.85×(maxHR-restHR)-restHR

(여기서, maxHR는 최대 심박수이며, restHR는 안정시 심박수임)(Here, maxHR is the maximum heart rate, restHR is the resting heart rate)

으로 이루어진다.Is made of

상기 운동기구 단말기는 HRV의 PSD 분석을 통해 얻어진 LF/HF ratio의 상태에 따라서 운동강도를 재조정하되, LF/HF ratio가 운동 중 실시간으로 1분 단위로 모니터링되며, 2주동안 처방받은 운동에 대해 안정 범위(1.5~2)보다 2배 이상 높거나 낮은 상태가 3회 이상 발생한 경우 처방받은 운동처방보다 낮은 강도로 자동 재설정되도록 이루어진다.The exercise device terminal readjusts the exercise intensity according to the state of the LF/HF ratio obtained through the PSD analysis of HRV, but the LF/HF ratio is monitored in real time in 1 minute increments, and for the exercise prescribed for 2 weeks If more than 2 times higher or lower than the stable range (1.5~2) occurs more than 3 times, it is automatically reset to a lower intensity than the prescribed prescription.

상기 운동기구 단말기는 심전도의 QT간격(QT interval) 안정시 값에 비해 급격한 변화가 생길 경우 운동강도 재조정하되, 안정 시 QT 간격을 기준값으로 하고, 운동 시 실시간 감시를 통해 운동으로 인한 증가가 아닌 비정상적인 급격한 증가가 2주 내에 3회이상 발생한 경우 처방받은 운동처방보다 낮은 강도로 자동 재설정되도록 이루어진다.The exercise device terminal readjusts the exercise intensity when there is a sudden change compared to the value when the QT interval of the electrocardiogram is stabilized, but sets the QT interval as the reference value when it is stable, and monitors the exercise during real-time monitoring to monitor the abnormality of the exercise. If the rapid increase occurs more than 3 times within 2 weeks, it is automatically reset to a lower intensity than the prescribed prescription.

또한, 본 발명의 운동처방 방법에 있어서, 사용자가 운동을 시작하게 되면, 사용자단말기로부터 사용자의 심전도, PPG, 활동도, 체온의 생체정보를 검출하고 검출된 생체정보를 운동기구단말기(300)로 전달하는 생체신호 검출단계; 상기 생체신호 검출단계 후, 운동기구 관리서버에 기저장되어 있는 사용자의 정보를 수신하여 사용자가 정상군 카테고리에 속하는지, 아니면 질환군의 카테고리에 속하는지 판단하는 카테고리 판단단계; 상기 카테고리 판단단계에서 사용자가 정상군이라면, 사용자의 HRR(heart rate reserve, 여유심박수)를 구하여, 사용자의 HR이 1분이상 HRR의 85%보다 크다면 운동강도를 감소시키고, 또한 사용자의 HR이 3분이상 HRR의 60%보다 작다면 운동강도를 증가시키는 정상군 HRR에 의한 강도조정단계; 상기 카테고리 판단단계에서 사용자가 질환군이라면, 사용자의 HRR를 구하여, 사용자의 HR이 1분이상 HRR의 75%보다 크다면 운동강도를 감소시키고, 또한 사용자의 HR이 3분이상 HRR의 50%보다 작다면 운동강도를 증가시키는 질환군 HRR에 의한 강도조정단계; 상기 정상군 HRR에 의한 강도조정단계 또는 상기 질환군 HRR에 의한 강도조정단계후, HRV의 주파수 분석을 통해 얻어진 LF/HF ratio가 4보다크거나 1보다 작다면, 상기 LF/HF ratio가 4보다크거나 1보다 작은 상황이 2주에 3회 이상 인가를 판단하여, 3회 이상이라면, 운동강도를 재조정하는 LF/HF비에 의한 강도조정단계;상기 LF/HF비에 의한 강도조정단계후, 심전도의 QT 간격이 비정상적인 증가가 있었는지를 판단하여, 있었다면, 2주에 3회 이상 있었는지를 판단하여, 3회 이상이라면, 운동강도를 재조정하는 QT 간격에 의한 강도조정단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the exercise prescription method of the present invention, when the user starts exercising, the user's electrocardiogram, PPG, activity, and body temperature of the user are detected from the user terminal and the detected biometric information is transmitted to the exercise device terminal 300. Bio signal detection step of transmitting; After the bio-signal detection step, a category determination step of receiving information of a user pre-stored in the exercise equipment management server and determining whether the user belongs to the normal group category or the disease group category; In the category determination step, if the user is a normal group, the user's HRR (heart rate reserve) is calculated, and if the user's HR is greater than 85% of the HRR for more than 1 minute, the exercise intensity is reduced, and the user's HR Intensity adjustment step by normal group HRR to increase exercise intensity if it is less than 60% of HRR for 3 minutes or more; If the user is a disease group in the category determination step, the user's HRR is obtained, and if the user's HR is greater than 75% of the HRR for more than 1 minute, the exercise intensity is reduced, and the user's HR is more than 50% of the HRR for 3 minutes or more. If small, intensity adjustment step by disease group HRR to increase exercise intensity; If the LF/HF ratio obtained through the frequency analysis of HRV is greater than or less than 1 after the intensity adjustment step by the normal group HRR or the intensity adjustment step by the disease group HRR, the LF/HF ratio is less than 4 If the situation is greater than or less than 1, 3 or more times per 2 weeks, if it is 3 or more times, the intensity adjustment step by the LF/HF ratio to readjust the exercise intensity; After the intensity adjustment step by the LF/HF ratio, Including, including; determining whether or not there is an abnormal increase in the QT interval of the electrocardiogram, and if there is, three or more times in two weeks, and if it is three or more times, re-adjusting the exercise intensity It is characterized by.

본 발명의 운동처방 시스템은, 운동기구 관리서버, 다수 운동기구 단말기, 사용자 단말기를 구비하여 이루어지되, 각 운동기구 단말기는 그 운동기구의 현 사용자를 무자각적으로 자동 감지하고, 사용자의 운동 히스토리(History) 정보를 운동기구 관리서버에서 읽어 들이며, 사용자 단말기 등을 통해 운동 중의 사용자의 기초체력 등을 측정하며, 이렇게 얻어진 개인 기본 정보, 기초체력정보, 그리고 최대 산소섭취량(VO2max)를 통해 공식화, 정량화, 개량화된 각 사용자에 맞는 운동처방을 결정하여 실시간적으로 각 운동기구 단말기를 통해 사용자에게 피드백시켜준다. The exercise prescription system of the present invention comprises a fitness equipment management server, multiple fitness equipment terminals, and a user terminal, but each fitness equipment terminal automatically detects the current user of the fitness equipment automatically, and the user's exercise history ( History) The information is read from the exercise equipment management server, and the user's terminal is used to measure the basic fitness of the user during exercise, and the personal basic information, basic fitness information, and maximum oxygen intake (VO2max) thus obtained are formulated and quantified. , It determines the exercise prescription for each improved user and provides feedback to the user through each exercise device terminal in real time.

또한, 본 발명의 운동처방 시스템은, 운동기구 단말기에 피드백한 정보인 운동처방이 실시간으로 변경 됨으로서 사용자에게 적당한 운동처방이 가능하게 하되, 사용자가 단말기를 부착하여 운동기구에서 운동을 하는 동안 단말기를 통해 사용자의 생체 데이터(Bio-Data)가 실시간적으로 무자각적으로 운동기구 단말기에 전송되어 전송된 생체 데이터와 운동기구 관리서버에 있는 기 저장된 데이터를 바탕으로 실시간적으로 바이오피드백(Bio-Feedback)되어 운동기구를 제어하도록 이루어진다.In addition, the exercise prescription system of the present invention, the exercise prescription, which is information fed back to the exercise device terminal, is changed in real time, so that a suitable exercise prescription for the user is possible. The user's bio-data is transmitted to the exercise equipment terminal in real time and unconsciously in real time, and the bio-feedback is performed in real time based on the transmitted biometric data and the pre-stored data in the exercise equipment management server. It is made to control the exercise equipment.

또한, 본 발명의 운동처방 시스템은, 운동기구 단말기에 저장되어 있는 데이터를 바탕으로 운동기구를 제어하도록 이루어지되, 상기 데이터는 바이오피드백되는 데이터로서 사용이 가능하며, 또한 운동량 분석 및 전문가의 분석을 통한 진료를 위한 데이터로서 사용이 가능하도록 이루어진다.In addition, the exercise prescription system of the present invention is made to control the exercise device based on the data stored in the exercise device terminal, the data can be used as biofeedback data, and can also be used to analyze the momentum analysis and expert analysis It can be used as data for medical treatment through.

따라서 사용자가 운동중 생체신호 측정에 따른 구속감을 느끼지 못하면서도 각 운동기구는 사용자의 별다른 설정이 필요없이 사용자에게 보다 알맞는 운동처방을 제공할수 있다.Therefore, while the user does not feel a sense of constraint due to the measurement of the bio-signal during exercise, each exercise device can provide a more suitable exercise prescription to the user without requiring any special setting of the user.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 운동처방 시스템의 설명도이다.
도 2는 상기 도 1의 운동처방 시스템의 구성을 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 본 발명에서 VO2max를 추정하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명에서 질환군과 정상군을 분리하여 운동처방을 결정하는 흐름도의 일예이다.
도 5는 상기 도 2의 운동기구 단말기에서의 운동처방을 결정하는 흐름도의 일예이다.
1 is an explanatory diagram of an exercise prescription system according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the exercise prescription system of FIG. 1.
3 is a flowchart for estimating VO2max in the present invention.
4 is an example of a flow chart for determining the exercise prescription by separating the disease group from the normal group in the present invention.
FIG. 5 is an example of a flowchart for determining an exercise prescription in the exercise device terminal of FIG. 2.

본 발명의 운동처방 시스템은, 기본적으로 피트니스 센터와 같은 운동시설 환경에 적합한 시스템으로서, 생체계측 단말기에서 획득되는 다양한 생체정보를 바탕으로 현재 건강상태와 운동강도의 적합성을 판단하여, 개인별 운동능력에 맞추어 운동기구 관리서버로부터 해당 운동강도를 처방받고, 처방받은 정보를 바탕으로 운동기구를 제어한다. 또한, 운동 후 운동기구 관리서버에 저장된 운동정보는 사용자가 확인할 수 있으며, 피트니스 센터와 같은 운동시설에 설치된 관리서버를 통합 관리하는 통합 서버를 서비스를 제공하는 자가 관리하도록 이루어진다.The exercise prescription system of the present invention is basically a system suitable for an exercise facility environment such as a fitness center, based on various biometric information obtained from a biomeasurement terminal to determine the fitness of the current health condition and exercise intensity, and to determine individual exercise capabilities. In accordance with the prescribed exercise intensity from the exercise equipment management server, the exercise equipment is controlled based on the prescribed information. In addition, the exercise information stored in the exercise equipment management server after exercise can be checked by a user, and is provided to be managed by a person who provides a service to an integrated server that manages the management server installed in an exercise facility such as a fitness center.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 운동처방 시스템을 개념적으로 설명하기위한 설명도이다.1 is an explanatory diagram conceptually illustrating an exercise prescription system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 다수의 운동기구들을 구비하는 피트니스센터와 같은 운동시설에서 사용되는 운동처방 시스템으로, 운동기구 관리서버(400), 운동기구 단말기(300), 사용자 단말기(100)를 구비한다.The present invention is an exercise prescription system used in an exercise facility such as a fitness center having a plurality of exercise equipment, and includes an exercise equipment management server 400, an exercise equipment terminal 300, and a user terminal 100.

본 발명에 있어서, 먼저 사용자가 처음 피트니스센터에 오게 되면, 가장 먼저 과거 병력을 포함한 의료기록 및 개인 기본 정보를 작성하게 되고, 이는 바로 운동기구 관리서버에 “개인 기본 정보”로 저장된다. 그 후 기초체력 측정장치를 통해 개인이 가지고 있는 현재의 체력상태를 측정하게 되고 이 정보 역시 “기초체력 정보”로 운동기구 관리서버에 저장된다. 개인 기본 정보는 과거 병력, 키, 몸무게, BMI, 혈압, 심박수, 그리고 체성분 분석치가 포함되며, 기초체력정보는 민첩성, 근지구력, 순발력, 평형성, 유연성, 근력이 포함된다. 후술되는 유산소 운동에서의 운동처방은, 최초 피트니스센터 방문으로 얻은 두 가지 정보, 즉 개인 기본 정보와 기초체력 정보를 바탕으로 운동처방 군(群)이 나눠지게 되고, 그 분류는 다시 개인의 VO2max값에 따라 운동처방이 24주 프로그램으로 사용자에게 제공될 수 있다. In the present invention, first, when the user first comes to the fitness center, the first medical record and personal basic information including the past medical history are created, which is immediately stored as “personal basic information” in the exercise equipment management server. After that, the current physical condition of the individual is measured through the basic fitness measuring device, and this information is also stored in the exercise equipment management server as “basic physical fitness information”. Personal basic information includes past medical history, height, weight, BMI, blood pressure, heart rate, and body composition analysis. Basic physical fitness information includes agility, muscular endurance, quickness, balance, flexibility, and muscle strength. The exercise prescription in aerobic exercise, which will be described later, is divided into exercise prescription groups based on two pieces of information obtained from the first visit to the fitness center, that is, personal basic information and basic fitness information, and the classification is again the individual's VO2max value. Depending on the exercise prescription can be provided to the user as a 24-week program.

사용자 단말기(100)는 사용자에게 장착되어, 사용자의 심전도, PPG, 활동도, 체온 등의 생체 신호를 검출하며, 검출된 생체신호는 블루투스(bluetooth)를 통해 사용자 단말기를 장착한 시용자가 운동중인 운동기구 단말기(300)로 전송한다. 사용자 단말기(100)는 슬레이브 모듈(Slave module)과 마스터 모듈(master module)로 이루어지거나, 슬레이브 모듈만으로 이루어질 수 있으며, 이들 모듈들은 배터리 구비하여 구동된다. The user terminal 100 is mounted on the user, detects a biosignal such as the user's electrocardiogram, PPG, activity, body temperature, and the detected biosignal is an exercise in which the user equipped with the user terminal is exercising through Bluetooth It transmits to the instrument terminal 300. The user terminal 100 may be composed of a slave module and a master module, or only a slave module, and these modules are driven with a battery.

슬레이브 모듈(110)은 체스트(chest) 벨트와 함께 결합되어 흉부에 착용되며, 심전도, PPG, 활동도, 체온 등의 생체 신호를 검출하며, 검출된 생체신호는 시용자가 운동중인 운동기구 단말기(300)로 전송된다.The slave module 110 is coupled to the chest belt and worn on the chest, detects biosignals such as electrocardiogram, PPG, activity, body temperature, and the detected biosignals are exercise equipment terminals 300 in which the user is exercising ).

마스터 모듈(210)은 암(arm)밴드와 함께 상완에 착용되어, 운동기구(310)의 TV음원수신, 핸즈프리, MP3의 기능을 하며, 슬레이브 모듈로부터 수신된 데이터를 저장하여, 필요에 따라 USB 인터페이스 등을 통해 개인용 컴퓨터(미도시), 전문가 서버(미도시) 또는 운동기구 관리서버(400) 등에 데이터를 전송할 수 있다. 마스터 모듈은 MP3 데이터, 슬레이브 모듈로부터 수신된 데이터를 저장하기위해 메모리 카드를 내장하고 있으며, 상기 메모리 카드는 마이크로 SD 카드(micro-SD card)일 수있다.The master module 210 is worn on the upper arm together with an arm band, functions as a TV sound receiving, hands-free, MP3 of the exercise equipment 310, stores data received from the slave module, and, if necessary, USB Data may be transmitted to a personal computer (not shown), an expert server (not shown), or a sports equipment management server 400 through an interface or the like. The master module includes a memory card to store MP3 data and data received from the slave module, and the memory card may be a micro-SD card.

즉, 슬레이브 모듈(110)은 생체 데이터 측정 및 전송(Bluetooth)을 행하며, 마스터 모듈은 엔터테인먼트(entertainment) 기능, 즉 운동기구 TV장치와 음원 연결, 휴대폰 핸즈프리, MP3 듣기) 등과, 데이터 저장(micro-SD card) 기능, 그리고 엔터테인먼트 기능구현을 위한 음원 송수신(Bluetooth)의 역할을 수행한다.That is, the slave module 110 performs biometric data measurement and transmission (Bluetooth), and the master module is an entertainment function, that is, a sound source connection with a sports equipment TV device, hands-free cell phone, listening to MP3, etc., and storing data (micro- SD card) function, and it plays the role of transmitting/receiving (Bluetooth) for realizing the entertainment function.

또한, 슬레이브 모듈 내부에 사용자 ID가 저장되어 있으며, 이는 운동기구 단말기와의 통신 프로토콜 속에 존재할 수 있다. 운동기구 단말기가 자동으로 주변 블루투스 장치를 지속적으로 찾고 있는 상태에서, 운동자가 체스트 밸트에 슬레이브 모듈을 결합하여 (또는 슬레이브 모듈이 마스터 모듈과 결합된 형태로 상완에 착용되어) 운동기구 단말기에 접근했을 때, 운동기구 단말기는 주변 블루투스 장치를 운동 기구 출력부 GUI를 통해 사용자에게 보여지고, 자신이 착용하고 있는 단말기의 ID로 검색된 블루투스를 선택하도록 유도한다. 현재 운동자의 ID로 검색된 블루투스 장치가 운동기구 단말기의 블루투스 장치와 연결이 되면, 비로소 운동처방이 운동기구 관리서버로부터 운동자의 개인 정보들이 운동기구 단말기로 정보를 보내주고, 슬레이브 모듈에서는 운동자의 생체신호를 실시간으로 계측하여 운동기구 단말기로 전송하게 된다.In addition, a user ID is stored inside the slave module, which may exist in a communication protocol with the exercise equipment terminal. In the state that the fitness equipment terminal is continuously looking for a peripheral Bluetooth device, the exerciser may have access to the fitness equipment terminal by combining the slave module with the chest belt (or the slave module is worn on the upper arm in combination with the master module). At this time, the exercise equipment terminal induces the peripheral Bluetooth device to be shown to the user through the exercise equipment output unit GUI, and select the Bluetooth searched by the ID of the terminal it is wearing. When the Bluetooth device currently searched for the ID of the exerciser is connected to the Bluetooth device of the exercise device terminal, the exercise prescription sends personal information of the exerciser from the exercise device management server to the exercise device terminal, and in the slave module, the biosignal of the exerciser Is measured in real time and transmitted to the exercise equipment terminal.

운동기구 단말기(300)는 유선 또는 무선으로 통신을 통하여 운동기구 관리서버(400)로부터 사용자의 운동 히스토리(History) 정보를 수신하며, 사용자 단말기(100)로부터 사용자의 생체신호들을 수신하며, 이들을 바탕으로 사용자에게 알맞는 운동처방을 결정하여 운동기구(310)를 제어한다. 주어진 정보에 따라 정량적으로 세분화된 운동처방 정보를 받은 운동기구 단말기(300)는 처방 정보에 따라 자동으로 기구를 제어함으로써 사용자에게 맞춤형 운동처방을 제시한다.The exercise equipment terminal 300 receives the user's exercise history information from the exercise equipment management server 400 through wired or wireless communication, receives the user's bio signals from the user terminal 100, and uses the By determining an exercise prescription suitable for the user to control the exercise device (310). The exercise equipment terminal 300 receiving the exercise prescription information that is quantitatively subdivided according to the given information automatically presents the customized exercise prescription to the user by automatically controlling the apparatus according to the prescription information.

운동기구 단말기(300)는 사용자 단말기(100)의 슬레이브 모듈로부터 사용자 ID를 전달받으면, 운동기구 관리서버(400)에서 해당 사용자에 대한 지난 운동정보와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 요청하고, 이들 정보를 바탕으로 초기 운동처방을 내리게 된다. When the exercise device terminal 300 receives the user ID from the slave module of the user terminal 100, the exercise device management server 400 requests past exercise information, personal basic information, and basic fitness information for the user, and Based on the information, an initial exercise prescription will be given.

지난 운동정보와 최초 개인 기본 정보 및 기초 체력 정보를 통한 운동처방뿐만 아니라 슬레이브 모듈에서 실시간으로 계측되는 생체 정보들을 바탕으로 운동 중 생체의 정보가 어떻게 변화하는지를 모니터링하고, 이를 실시간으로 운동처방에 반영하여 처방 및 운동기구(310)의 제어가 이루어지게 한다.Based on the biometric information measured in real time by the slave module as well as the exercise prescription through the past exercise information and the first personal basic information and basic fitness information, monitor how the information of the living body changes during exercise and reflect it in the exercise prescription in real time Prescribing and control of the exercise equipment 310 is made.

운동기구 단말기(300)와의 최초 연결은 슬레이브 모듈의 블루투스이고, 이 통신이 확보되면, 2차적으로 마스터 모듈의 블르투스가 운동기구 단말기(300)와 연결되어 통신망이 확보된다.The first connection with the exercise device terminal 300 is Bluetooth of the slave module, and when this communication is secured, the Bluetooth of the master module is secondly connected to the exercise device terminal 300 to secure a communication network.

운동기구 관리서버(400)는 운동 시설을 이용하는 사람들의 개인 기본 정보 데이터를 저장하고 있으며, 운동기구 단말기(300)로부터 해당 사용자의 운동처방 데이터를 수신하여 저장한다. 운동기구 관리서버(400)는 운동 시설 내의 서버로서, TCP-IP통신으로 유선또는 무선으로 운동기구 단말기(300)와 통신한다.The exercise equipment management server 400 stores personal basic information data of people using the exercise facility, and receives and stores the exercise prescription data of the user from the exercise equipment terminal 300. The exercise equipment management server 400 is a server in the exercise facility, and communicates with the exercise equipment terminal 300 through wired or wireless communication through TCP-IP communication.

각 슬레이브 모듈(110) 또는 마스터 모듈(210)은 RFID 테그를 구비하여, 사용자별로 사용초기에 운동기구 관리서버(400)에 등록되어 질 수 있으며, 운동기구 관리서버(400)는 이를 자동검지할 수 있다. Each slave module 110 or master module 210 is equipped with an RFID tag, and can be registered in the exercise equipment management server 400 at the beginning of use for each user, and the exercise equipment management server 400 automatically detects it. You can.

본 발명의 운동처방 시스템은 피트니스센터와 같은 운동시설 각각에 설치된 운동기구 관리서버(400)를 통합 관리하기 위한 통합 서버(미도시)를 구비하며, 통합 서버는 서비스 제공하는 자, 즉 운동처방 서비스 제공 업체 측에서 관리한다.The exercise prescription system of the present invention includes an integrated server (not shown) for integrally managing the exercise equipment management server 400 installed in each exercise facility such as a fitness center, and the integrated server is a service provider, that is, exercise prescription service. It is managed by the provider.

통합 서버(미도시)는 운동시설 각각에 설치된 운동기구 관리서버(400)를 통합 관리하기위한 서버로, 인터넷 망을 통해 운동기구 관리서버(400)와 연결된다.An integrated server (not shown) is a server for integrated management of the exercise equipment management server 400 installed in each exercise facility, and is connected to the exercise equipment management server 400 through an Internet network.

도 2는 도 1의 운동처방 시스템의 구성을 설명하기위한 설명도이다.FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the configuration of the exercise prescription system of FIG. 1.

슬레이브 모듈(110)은 생체신호 검출부(120), 신호전처리부(140), A/D변환기(170), 슬레이브모듈 연산처리부(180), 슬레이브모듈 송수신부(190)를 구비한다. 슬레이브 모듈(110)에서 측정하는 파라미터는 심전도, 활동도, 체온 그리고 광용적맥파(PPG)를 측정한다. The slave module 110 includes a bio-signal detection unit 120, a signal pre-processing unit 140, an A/D converter 170, a slave module operation processing unit 180, and a slave module transmission/reception unit 190. The parameters measured by the slave module 110 measure electrocardiogram, activity, body temperature, and light volume pulse wave (PPG).

생체신호 검출부(120)는 센서들을 이용하여 생체신호, 즉 심전도 신호, PPG 신호, 활동도신호, 체온신호 등을 검출하는 수단으로, 심전도 전극부(122), PPG 센서부(124), 활동도 센서부(126), 체온 센서부(128)를 포함한다.The bio-signal detection unit 120 is a means for detecting a bio-signal, i.e., an electrocardiogram signal, a PPG signal, an activity signal, a body temperature signal, etc. using sensors, the electrocardiogram electrode unit 122, the PPG sensor unit 124, and the activity level It includes a sensor unit 126, a body temperature sensor unit 128.

심전도 전극부(122)는 2개 이상의 심전도 전극을 구비하여, 심전도 신호를 검출한다. 슬레이브 모듈(110)에 심전도 전극을 2개 구비하여 심전도 신호를 검출할 수 있는데, 즉, 심전도 전극을 사용자의 양쪽 가슴에 부착함에 따라 운동 중 사용자의 리드I(Lead I) 심전도 신호를 검출한다. 여기서는 미도시되었지만, 경우에 따라서는, 상완에 장착된 마스터 모듈(210)에 심전도 전극을 1개 더 구비하고, 귀에 장착되는 이어폰부(미도시)에 심전도 전극을 1개 더 구비하여 리드II로 심전도 신호를 검출할 수 있다.The electrocardiogram electrode unit 122 includes two or more electrocardiogram electrodes to detect an electrocardiogram signal. Two ECG electrodes are provided on the slave module 110 to detect the ECG signal, that is, the LEAD I ECG signal of the user during exercise is detected by attaching the ECG electrodes to both chests of the user. Although not shown here, in some cases, an additional ECG electrode is provided on the master module 210 mounted on the upper arm, and an ECG electrode is further provided on the earphone unit (not shown) mounted on the ear to lead II. ECG signal can be detected.

PPG 센서부(124)는 발광부와 수광부를 구비하여, PPG 신호를 검출한다.The PPG sensor unit 124 includes a light emitting unit and a light receiving unit, and detects a PPG signal.

활동도 센서부(126)는 가속도 센서를 구비하여 움직임에 따른 활동도를 검출한다. 가속도 센서로 3축 가속도 센서를 사용할 수 있으며, 그럼에 의해 움직임에 따른 3축 가속도 신호를 검출하여 활동도를 측정할 수 있다.The activity sensor unit 126 is equipped with an acceleration sensor to detect activity according to movement. A 3-axis acceleration sensor can be used as an acceleration sensor, whereby activity can be measured by detecting a 3-axis acceleration signal according to movement.

체온 센서부(128)는 피부와 접촉가능한 부분에 위치하여 체온을 검출한다.The body temperature sensor unit 128 is located in a portion in contact with the skin to detect body temperature.

신호전처리부(140)는 상기 생체신호 검출부(120)로부터 검출된 생체신호, 즉 심전도 신호, PPG 신호, 활동도신호 등을 증폭하고 잡음을 제거하는 등 전처리하는 수단으로, 심전도 전처리부(142), PPG 전처리부(144), 활동도 전처리부(146), 체온 전처리부(148)를 포함한다.The signal pre-processing unit 140 is a means for pre-processing, such as amplifying the bio-signal detected from the bio-signal detecting unit 120, that is, an electrocardiogram signal, a PPG signal, an activity signal, and removing noise, and the electrocardiogram pre-processing unit 142 , PPG pre-processing unit 144, activity pre-processing unit 146, body temperature pre-processing unit 148.

심전도 전처리부(142)는 심전도 전극들에서 검출된 심전도 신호를 증폭하고 잡음을 제거한다. The electrocardiogram pre-processing unit 142 amplifies the electrocardiogram signal detected at the electrocardiogram electrodes and removes noise.

PPG 전처리부(144)는 PPG 센서부(124)에서 검출된 PPG 신호를 증폭하고 잡음을 제거한다. The PPG pre-processing unit 144 amplifies the PPG signal detected by the PPG sensor unit 124 and removes noise.

활동도 전처리부(146)는 활동도 센서부(126)에서 검출된 활동도 신호를 증폭하고 잡음을 제거한다. The activity pre-processing unit 146 amplifies the activity signal detected by the activity sensor unit 126 and removes noise.

체온 전처리부(148)는 체온 센서부(128)에서 검출된 체온 신호를 증폭 등의 전처리를 한다. The body temperature pre-processing unit 148 preprocesses the body temperature signal detected by the body temperature sensor unit 128 such as amplification.

A/D변환기(170)는 신호전처리부(140)의 출력신호를 디지탈신호로 변환한다.The A/D converter 170 converts the output signal of the signal pre-processing unit 140 into a digital signal.

슬레이브모듈 연산처리부(180)는 A/D변환기(170)의 출력신호를 슬레이브모듈 송수신부(190)에서 송신하기위한 신호로 변환한다. 슬레이브모듈 송수신부(190)로부터 운동기구 단말기(300)의 요청을 수신하며, 수신된 요청에 따라 사용자 ID 등 사용자 정보를 슬레이브모듈 송수신부(190)를 통해 운동기구 단말기(300)로 전송한다. 경우에따라서, 슬레이브모듈 연산처리부(180)는 생략되어질 수 있다.The slave module operation processing unit 180 converts the output signal of the A/D converter 170 into a signal for transmission from the slave module transmission/reception unit 190. The request of the fitness equipment terminal 300 is received from the slave module transmitting and receiving unit 190, and user information such as a user ID is transmitted to the fitness equipment terminal 300 through the slave module transmitting and receiving unit 190 according to the received request. In some cases, the slave module operation processing unit 180 may be omitted.

슬레이브모듈 송수신부(190)는 슬레이브모듈 연산처리부(180)의 출력신호를 운동기구 단말기(300)로 전송한다.The slave module transmission/reception unit 190 transmits the output signal of the slave module operation processing unit 180 to the exercise device terminal 300.

미도시되었지만, 슬레이브 모듈(110)은 슬레이브모듈 메모리부를 더 구비할 수 있다. 슬레이브모듈 메모리부(미도시)는 사용자 ID등 사용자 기본정보를 저장하고 있으며, 운동기구 단말기(300)의 요청에 따라 사용자 ID를 슬레이브모듈 송수신부(190)를 통해 운동기구 단말기(300)로 전송한다.Although not shown, the slave module 110 may further include a slave module memory unit. The slave module memory unit (not shown) stores basic user information such as a user ID, and transmits the user ID to the exercise device terminal 300 through the slave module transmitting and receiving unit 190 at the request of the exercise device terminal 300. do.

본 발명에서 A/D변환기(170), 슬레이브모듈 연산처리부(180), 슬레이브모듈 송수신부(190)는 슬레이브모듈 데이터 수집부로서, 경우에 따라서는 하나의 데이터 수집 칩으로 이루어질 수 있다.In the present invention, the A/D converter 170, the slave module operation processing unit 180, and the slave module transmission/reception unit 190 are slave module data collection units, and in some cases, may consist of one data collection chip.

마스터 모듈(210)은 음원 연결부(220), MP3(230), 휴대폰 헨즈프리부(240), 메모리카드(250), 마스터모듈 송수신부(290), 마스터모듈 설정부(280)를 구비한다.The master module 210 includes a sound source connection unit 220, an MP3 230, a mobile phone hands-free unit 240, a memory card 250, a master module transmitting and receiving unit 290, and a master module setting unit 280.

음원 연결부(220)는 운동기구(310)의 옆에 장착되어 있는 TV의 음원 또는 운동기구 단말기(300)로부터 마스터모듈 송수신부(290)를 통해 수신되는 음원을 출력한다. 음원 연결부(220)는 스피커 또는 헤드셋을 통해 음원을 출력한다.The sound source connection unit 220 outputs a sound source received through the master module transceiver 290 from the sound source of the TV or the exercise device terminal 300 mounted next to the exercise device 310. The sound source connection unit 220 outputs a sound source through a speaker or a headset.

MP3(230)는 일반 MP3 장치를 내장하고 있어, 사용자가 운동중에 스피커, 헤드셋 등을 통해 음원을 들을 수 있다.Since the MP3 230 has a built-in general MP3 device, a user can listen to a sound source through a speaker, headset, or the like during exercise.

휴대폰 헨즈프리부(240)는 휴대폰 헨즈프리 장치를 내장하고 있어, 사용자가 운동중에 마이크가 장착된 헤드셋 등을 통해 의사소통을 할수 있다.The mobile phone hands-free unit 240 has a built-in mobile phone hands-free device, so that a user can communicate through a headset equipped with a microphone during exercise.

메모리카드(250)는 개인 기본 정보를 저장하고 있으며, 사용자가 운동중 듣는 음원 중 저장하고 싶은 음원 등을 저장할 수 있다. 미도시되었지만, 경우에 따라서는 슬레이브 모듈(110)에서 검출된 생체신호를 무선 수신하여 저장할 수 있다. 메모리카드(250)의 데이터는 경우에 따라서 출력포트(미도시)를 통해 컴퓨터 등에 저장할 수 있다.The memory card 250 stores personal basic information, and may store a sound source that the user wants to store among sound sources that the user hears during exercise. Although not shown, in some cases, the biological signal detected by the slave module 110 may be wirelessly received and stored. Data of the memory card 250 may be stored in a computer or the like through an output port (not shown) in some cases.

마스터모듈 수신부(290)는 운동기구 단말기(300)로부터 TV의 음원 또는 운동기구 단말기(300)에서 생성된 음원을 수신하며, 수신된 음원을 음원 연결부(220)로 전송한다. 또한, 메모리카드(250)로부터의 정보, 즉 개인 기본 정보 등을 수신하여, 운동기구 단말기(300) 또는 인접한 컴퓨터로 전송한다.The master module receiving unit 290 receives the sound source of the TV or the sound source generated by the exercise device terminal 300 from the exercise device terminal 300 and transmits the received sound source to the sound source connection unit 220. Also, information received from the memory card 250, that is, personal basic information, and the like is received and transmitted to the exercise device terminal 300 or an adjacent computer.

미도시되었지만, 마스터모듈 연산처리부를 마스터모듈 수신부(290)의 앞단에 더 구비할 수 있으며, 마스터모듈 연산처리부와 마스터모듈 수신부(290)는 하나의 데이터 수집 칩으로 이루어질 수 있다.Although not shown, the master module operation processing unit may be further provided at the front end of the master module reception unit 290, and the master module operation processing unit and the master module reception unit 290 may be formed of one data collection chip.

마스터모듈 설정부(280)는 음원 연결모드, MP3모드, 휴대폰 헨즈프리부모드, 메모리 모드 등을 설정한다.The master module setting unit 280 sets a sound source connection mode, an MP3 mode, a mobile phone hands-free mode, and a memory mode.

운동기구 단말기(300)는 운동기구 송수신부(310), 운동기구 연산처리부(320), 운동기구 설정부(330), 운동기구 메모리부(340), 운동기구 출력부(350), TV포트(360), 운동기구 제어부(370) 등을 포함한다.The exercise device terminal 300 includes an exercise device transmitting and receiving unit 310, an exercise device operation processing unit 320, an exercise device setting unit 330, an exercise device memory unit 340, an exercise device output unit 350, and a TV port ( 360), exercise equipment control unit 370, and the like.

운동기구 송수신부(310)는 슬레이브모듈 송수신부(190), 마스터모듈 송수신부(290)로부터 수신된 신호를 운동기구 연산처리부(320)로 전송하며, 운동기구 연산처리부(320)에서 출력된 ID 요청신호를 슬레이브모듈 송수신부(190)로 전송하며, 알람신호 등을 마스터모듈 송수신부(290)로 전송한다.The exercise device transmitting/receiving unit 310 transmits the signals received from the slave module transmitting/receiving unit 190 and the master module transmitting/receiving unit 290 to the exercise device computing processor 320, and the ID output from the exercise device computing processor 320 The request signal is transmitted to the slave module transceiving unit 190, and an alarm signal is transmitted to the master module transceiving unit 290.

운동기구 연산처리부(320)는 슬레이브모듈 송수신부(190)로부터 운동기구 송수신부(310)를 통해 사용자 ID를 전달받으면, 운동기구 관리서버(400)에게 해당 사용자에 대한 지난 운동정보와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 요청하고, 이들 정보를 바탕으로 초기 운동처방을 내린다. 또한, 지난 운동정보와 최초 개인 기본 정보 및 기초 체력 정보를 통한 운동처방뿐만 아니라 슬레이브모듈 송수신부(190)로부터 운동기구 송수신부(310)를 통해 수신된 실시간으로 계측되는 생체 정보들을 바탕으로 운동 중 생체의 정보가 어떻게 변화하는지를 모니터링하고, 이를 실시간으로 운동처방에 반영하여 운동처방을 내린다. 이렇게 얻어진 운동처방을 근거로 운동기구 제어신호를 생성하여 운동기구 제어부(370)으로 전송하여 운동기구(310)의 제어가 이루어지게 한다.When the exercise device operation processing unit 320 receives the user ID from the slave module transmission/reception unit 190 through the exercise device transmission/reception unit 310, the exercise device management server 400 sends past exercise information and personal basic information about the user. And request basic fitness information, and give an initial exercise prescription based on the information. In addition, during the exercise based on the real-time measured bio-information received through the exercise device transmitting and receiving unit 310 from the slave module transmitting and receiving unit 190, as well as the exercise prescription through the past exercise information and the first personal basic information and basic fitness information. It monitors how the information of the living body changes, and reflects this in real-time to prescribe the exercise. The exercise device control signal is generated based on the exercise prescription thus obtained and transmitted to the exercise device control unit 370 to control the exercise device 310.

운동기구 설정부(330)는 운동기구 온오프(ON/OFF), 운동기구 사용시간, 운동기구 사용모드 등을 수동 설정할 수 있다.The exercise device setting unit 330 may manually set an exercise device on/off, an exercise device use time, an exercise device use mode, and the like.

운동기구 메모리부(340)는 사용자 ID, 사용자의 생체정보, 운동처방을 임시 저장하며, 운동기구 사용중 또는 종료후에 운동기구 관리서버(400)로 전송한다.The exercise equipment memory unit 340 temporarily stores the user ID, the user's biometric information, and the exercise prescription, and transmits the exercise equipment to the exercise equipment management server 400 during or after using the exercise equipment.

운동기구 출력부(350)는 운동기구 연산처리부(320)의 출력신호를 출력한다. 즉, 사용자의 현재 운동처방, 사용자의 생체신호 및 건강상태 등등을 출력한다.The exercise device output unit 350 outputs the output signal of the exercise device operation processing unit 320. That is, the user's current exercise prescription, the user's bio-signal and health status are output.

TV포트(360)는 운동기구(310)의 옆에 장착되어 있는 TV의 음원포트와 연결되어, TV의 음원을 운동기구 송수신부(310)를 통해 마스터 모듈(210)로 전송된다.The TV port 360 is connected to the sound source port of the TV mounted next to the exercise device 310, and the sound source of the TV is transmitted to the master module 210 through the exercise device transmitting and receiving unit 310.

운동기구 제어부(370)는 운동기구 연산처리부(320)로부터의 운동기구 제어신호에따라 운동기구(310)를 제어한다.The exercise device control unit 370 controls the exercise device 310 according to the exercise device control signal from the exercise device operation processing unit 320.

운동기구 관리서버(400)는 운동 시설 내의 서버로서, 운동 시설을 이용하는 사람들의 개인 기본 정보 데이터를 저장하고 있으며, 운동기구 단말기(300)로부터 해당 사용자의 운동처방 데이터를 수신하여 저장하며, 운동기구 단말기(300)의 데이터 요청시 요청된 데이터를 운동기구 단말기(300)로 전송한다.The exercise equipment management server 400 is a server in the exercise facility, and stores personal basic information data of people who use the exercise facility, receives and stores the user's exercise prescription data from the exercise equipment terminal 300, and exercise equipment When requesting data from the terminal 300, the requested data is transmitted to the exercise device terminal 300.

운동기구 단말기(300)는 운동기구 출력포트(395)를 통해 운동기구 관리서버(400)와 데이터 통신할 수 있다.
The exercise equipment terminal 300 may perform data communication with the exercise equipment management server 400 through the exercise equipment output port 395.

다음은 본 발명에서 개인별 VO2max를 추정하는 방법에 대해서 설명한다. The following describes a method for estimating individual VO2max in the present invention.

기본적으로 VO2max를 추정하기 위해서는, 사용자들의 특정 운동 부하검사(수정된 발케 프로토콜: Modified Balke Protocol) 수행을 통해 확인된 환기역치를 바탕으로 환기역치까지 도달한 시간(분)와 그 때의 개인별 심박수(HR)를 바탕으로 먼저 개인별 VO2(산소소비율)를 추정하고, 그 후 신체정보, 추정된 VO2, 시간, 심박수를 통해 개인별 VO2max를 추정한다. 남자와 여자로 구별되어 추정되며 추정된 VO2max를 바탕으로 해당 운동강도를 결정한다. Basically, in order to estimate VO2max, the time (minutes) to reach the ventilation threshold and the individual heart rate at that time based on the ventilation threshold confirmed by the user's specific exercise load test (Modified Balke Protocol) HR), first estimate the individual VO2 (oxygen ratio), and then estimate the individual VO2max through body information, estimated VO2, time, and heart rate. It is estimated to be divided into male and female, and the corresponding exercise intensity is determined based on the estimated VO2max.

도 3은 본 발명에서 VO2max를 추정하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart for estimating VO2max in the present invention.

수정된 발케 프로토콜 검사를 수행하되(S220), 강도를 증가하면서 수행하여(S230), 환기역치 인지를 확인하며(S240), 환기역치가 아닌경우, 환기역치를 찾을 때까지 계속한다.Perform a modified Valke protocol test (S220), but increase strength (S230) to check whether it is a ventilation threshold (S240), and if it is not a ventilation threshold, continue until a ventilation threshold is found.

환기역치인 경우, 환기역치까지 도달한 시간(분)과 그 때의 개인별 심박수(HR)를 획득한다(S250).In the case of the ventilation threshold, the time (minutes) reached to the ventilation threshold and the individual heart rate (HR) at that time are acquired (S250).

환기역치까지 도달한 시간(분)과 그 때의 개인별 심박수(HR)를 바탕으로 먼저 개인별 VO2를 추정한다(S260).The individual VO2 is first estimated based on the time (minutes) reached to the ventilation threshold and the individual heart rate (HR) at that time (S260).

그 후 신체정보, 추정된 VO2, 시간, 심박수를 통해 개인별 VO2max를 추정한다. 이때, 남자와 여자로 구별되어 추정되며 추정된 VO2max를 바탕으로 해당 운동강도를 결정한다. Then, individual VO2max is estimated through body information, estimated VO2, time, and heart rate. At this time, it is estimated to be divided into male and female, and the corresponding exercise intensity is determined based on the estimated VO2max.

즉, VO2max를 추정하기 위해서는 먼저 사용자의 운동능력 측청 테스트가 수행되어야 한다. VO2max를 추정하기 위해서는 VO2값과 VO2max까지 변화하는 슬로프(Slope)를 필요로 하게 된다. 환기역치를 발생하는 지점을 획득하기 위해서는 수정된 발케 프로토콜로 트레드밀에서 테스트를 받아야 한다. 개인의 운동 능력에 따라 환기역치에 도달했을 때의 도달 시간(분)과 그리고 그 때의 사용자 심박수(HR)을 이용하여 개인의 운동 능력이 고려된 VO2를 추정할 수 있게 된다. That is, in order to estimate VO2max, the user's athletic performance measurement test must first be performed. In order to estimate VO2max, a VO2 value and a slope varying up to VO2max are required. In order to obtain the point where the ventilation threshold occurs, it must be tested on a treadmill with a modified Valke protocol. It is possible to estimate VO2 considering an individual's athletic ability using the arrival time (minutes) when the ventilation threshold is reached and the user's heart rate (HR) at that time according to the individual's athletic ability.

VO2 추정식은 남녀로 구분되고 식은 수학식 1과 같다The VO2 estimation equation is divided into male and female, and the equation is the same as Equation 1.

Figure 112010055503115-pat00007
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여기서, HR은 환기역치에 도달했을 때의 사용자 심박수이며, time은 환기역치에 도달했을 때의 도달 시간(분)이다. 여기서의 HR과 time은 슬로프(Slope)에 의해 VO2를 추정하기 위해서 일정시간 동안의 심박수와 그 심박수의 시간으로, 반듯이 환기역치까지의 시간일 필요는 없다. 즉, time은 운동 프로토콜을 수행하면서 HR값을 통해 실시간으로 VO2 변화를 추정하기 위해 사용되는 것이다. HR은 VO2 추정을 위한 소정시간동안의 사용자 심박수이며, time은 사용자 심박수가 HR에 도달했을 때의 도달 시간(분)이라 할 수 있다. Here, HR is the user's heart rate when the ventilation threshold is reached, and time is the arrival time (minutes) when the ventilation threshold is reached. Here, HR and time are the heart rate for a certain time and the time of the heart rate in order to estimate VO2 by the slope, and need not necessarily be the time until the ventilation threshold. That is, time is used to estimate VO2 change in real time through HR values while performing an exercise protocol. HR is the user's heart rate during a predetermined time for VO2 estimation, and time can be referred to as the arrival time (minutes) when the user's heart rate reaches HR.

VO2max를 추정하기 위해서는 개인별로 추정된 VO2와 VO2를 구하기 위해 쓰였던 환기역치까지 도달 시간(분)과 그때의 심박수가 다시 사용된다. 그리고 이 파라미터에 개인별 신체정보를 추가하여 다시 VO2max를 추정함으로써 정확성을 높이고, 개인 운동 능력 및 개인생체 정보에 최적화된 비침습, 비간섭적 추정방법을 제공한다. VO2max 추정식은 남녀로 구분되며 수학식2와 같다. VO2max 추정식에 사용되는 파라미터는 남녀가 다르며, 남녀간의 생활 습관이나 근육비율 및 지방비율이 동성(同姓)에 비해 상대적으로 차이가 많이 나기 때문에 적용되는 파라미터가 달라지게 된다.In order to estimate VO2max, the arrival time (minutes) and the heart rate at that time until the ventilation threshold used to obtain the estimated VO2 and VO2 for each individual are used again. In addition, by adding individual body information to this parameter, the VO2max is estimated again to increase accuracy, and a non-invasive and non-intrusive estimation method optimized for personal exercise ability and personal biometric information is provided. The VO2max estimation equation is divided into male and female, and is the same as Equation 2. The parameters used in the VO2max estimation formula are different for men and women, and the applied parameters are different because the lifestyle and muscle and fat ratios between men and women are relatively different from those of the same sex.

Figure 112012041489430-pat00024
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여기서, bodyfat_mass는 체지방양(kg)을 의미하고, age는 나이, waist는 허리둘레 크기, SBP(mmHg)는 systolic Blood Pressure으로 수축기혈압, VO2.rest(ml/kg/min)은 안정상태에서의 VO2 값을 의미한다. var.time(min)은 운동시작부터 환기역치 시점까지 시간변화량(분)을 의미한다. 즉, var.time은, 수정된 발케 프로토콜(Modified Balke Protocol)에서, 운동이 시작된 시점부터 환기역치에 도달했을 때까지의 시간 변화량을 분(min) 으로 나타낸 것을 말한다.
time.VT(min)은 환기역치에 도달했을 때의 시간(분)을 의미한다. 다시말해, time.VT는 발케 프로토콜(Modified Balke Protocol)의 시작에서부터 환기역치까지 도달한 시간을 분(min)으로 나타낸 것을 말한다.
Obesity는 비만을 나타내며, 수학식 3에 의해 구하여진다.
Here, bodyfat_mass means body fat amount (kg), age is age, waist is waist size, SBP (mmHg) is systolic blood pressure, systolic blood pressure, and VO2.rest (ml/kg/min) is stable. VO2 value. var.time(min) means the amount of time change (minutes) from the start of exercise to the ventilation threshold. That is, var.time refers to the amount of change in time from the start of exercise until the ventilation threshold is reached in the modified Balke Protocol in minutes.
time.VT(min) means the time (minutes) when the ventilation threshold is reached. In other words, time.VT refers to the time in minutes from the start of the Modified Balke Protocol to the ventilation threshold.
Obesity indicates obesity and is obtained by Equation 3.

Figure 112010055503115-pat00009
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여기서, Weight는 몸무게이고, height는 키이고, ideal.weight는 남자의 경우, (height - 100)x0.92 이고, 여자의 경우에는 (height - 100)x0.86 이다.Here, Weight is weight, height is height, and ideal.weight is (height-100)x0.92 for men and (height-100)x0.86 for women.

slope.VO2는 운동시작부터 환기역치 도달시까지의 시간에 대한 VO2값이 변화하는 값에 대한 기울기를 의미한다.
slope.VO2 means the slope for the value where the VO2 value changes from the start of the exercise until the ventilation threshold is reached.

다음은 바이오피드백을 위한 파라미터와 기준에 대해서 설명한다.The following describes the parameters and criteria for biofeedback.

첫번째로 심박수(HR)에 대해 설명한다.First, the heart rate (HR) will be described.

운동 중 실시간으로 측정되는 HR정보를 바탕으로, 운동 중 타겟 심박수 영역(Target HR range)을 설정하여, 타겟 심박수 영역보다 높은 HR이 1분간 1회 지속되면 일시적으로 처방된 운동강도보다 한단계 낮은 운동으로 재설정하고, 타겟 심박수 영역보다 낮은 HR이 3분간 지속 시 처방된 운동강도보다 한단계 높은 운동강도로 재설정하여 안전한 운동이 지속될 수 있도록 자동 제어된다. 2주동안 처방받은 운동이 사용자에게 맞지 않아 타겟 심박수 영역보다 높은 HR로 인한 운동처방 변경이 3회이상 일어난 경우는 운동레벨을 재설정하여 처방된 운동처방을 수행할 수 있도록 자동 제어된다. 타겟 심박수 영역은 질환군과 정상군으로 나뉘며, 운동처방 구간은 수학식 4와 같다.Based on HR information measured in real-time during exercise, by setting the target HR range during exercise, if HR higher than the target heart rate region lasts once for 1 minute, the exercise is temporarily lower than the prescribed exercise intensity. When the HR is lower than the target heart rate zone and resets to a higher exercise intensity than the prescribed exercise intensity when it lasts for 3 minutes, it is automatically controlled so that safe exercise can be continued. When the prescribed exercise for two weeks does not suit the user, if the exercise prescription change due to HR higher than the target heart rate zone occurs more than three times, it is automatically controlled to reset the exercise level to perform the prescribed exercise prescription. The target heart rate region is divided into a disease group and a normal group, and the exercise prescription section is as shown in Equation 4.

Figure 112012041489430-pat00025
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여기서, maxHR는 최대 심박수이며, restHR는 안정시 심박수이다.
수학식 4에 대해서 부연설명하면, 미국스포츠의학회(ACSM)의 ACSM’s Guildlines for exercise testing and prescription(7ed)에 따르면, 정상인의 경우 최대 예비 심박수의 60~ 85% 사이에서 운동하기를 권고한다. 따라서, 최대 심박수에서 안정시 심박수를 뺀 것이 운동시 얻어질 수 있는 최대 예비 심박수이고, 정상군의 최소운동강도의 경우는 최대 예비 심박수에서 60%이므로 최대 예비 심박수에 0.6을 곱하고 안정시의 운동강도인 안정시 심박수를 뺀 것이다. 같은 방식으로 정상군의 최대운동강도를 구한다.
또한 상기 ACSM’s Guildlines에서 질환자의 경우는 최대 예비 심박수의 50~80%를 권고하고 있으나, 질환의 형태에 따라 운동범위가 다르며, 그러므로 평균적인 범위를 50 ~ 75%로 하여, 질환군의 최소운동강도의 경우는 최대 예비 심박수에서 50%이므로 최대 예비 심박수에 0.5을 곱하고 안정시의 운동강도인 안정시 심박수를 뺀 것이다. 같은 방식으로 질환군의 최대운동강도를 구한다.
본 발명은 주어진 최대값에 도달하게 하는 것이 목적이 아니라 맞춤형으로 주어진 운동처방으로 이 범위 내에서 안전하게 운동할 수 있도록 하는데 그 주된 목적이 있다.
Here, maxHR is the maximum heart rate, and restHR is the resting heart rate.
As for Equation 4, according to ACSM's Guildlines for exercise testing and prescription (7ed) of the American Society of Sports Medicine (ACSM), it is recommended that normal people exercise between 60% and 85% of the maximum preliminary heart rate. Therefore, the maximum heart rate minus the resting heart rate is the maximum preliminary heart rate that can be obtained during exercise, and the minimum exercise intensity in the normal group is 60% of the maximum preliminary heart rate, so multiply the maximum preliminary heart rate by 0.6 and exercise intensity at rest. When phosphorus is stabilized, heart rate is subtracted. In the same way, the maximum exercise intensity of the normal group is obtained.
In addition, in the ACSM's Guildlines, 50-80% of the maximum preliminary heart rate is recommended for patients with a disease, but the range of motion varies depending on the type of disease. In the case of 50% of the maximum preliminary heart rate, the maximum preliminary heart rate is multiplied by 0.5, and the resting heart rate, which is the exercise intensity at rest, is subtracted. In the same way, the maximum exercise intensity of the disease group is obtained.
The present invention is not intended to reach a given maximum value, but its main purpose is to allow a user to exercise safely within this range with a given exercise prescription customized.

두번째로 심박변이도(HRV)에 대해 설명한다.Second, heart rate variability (HRV) will be described.

HRV의 주파수 분석(PSD: power spectrum density)을 통해 얻어진 HF(high frequency)영역과 LF(low frequency)영역의 비율로 계산되는 LF/HF ratio가 운동 중 실시간으로 1분 단위로 모니터링되며, 2주동안 처방받은 운동에 대해 안정 범위(1.5~2)보다 2배 이상 높거나 낮은 상태가 3회 이상 발생한 경우 처방받은 운동처방보다 낮은 강도로 자동 재설정된다. 운동을 시작하면 초기에 LF영역의 활성화가 가속되어 LF/HF ratio가 안정 범위보다 매우 큰 값을 가질 수 있기 때문에 운동초기에는 범위 이탈 카운트를 제외한다. 처방 받은 운동의 50%이상 수행했을때 부터 카운트는 시작된다.The LF/HF ratio calculated by the ratio of the high frequency (HF) region and the low frequency (LF) region obtained through HRV frequency analysis (PSD: power spectrum density) is monitored in real time in 1 minute increments for 2 weeks. During the prescribed exercise, if the condition more than 2 times higher or lower than the stable range (1.5~2) occurs more than 3 times, it is automatically reset to a lower intensity than the prescribed prescription. When starting the exercise, activation of the LF region is accelerated at the beginning, so the LF/HF ratio can have a value much larger than the stable range. The count starts when 50% or more of the prescribed exercise has been performed.

다음은 세번째로 QT간격(QT interval)에 대해서 설명한다.Next, the QT interval will be described third.

안정 시 QT interval을 측정하여 기준값으로 하고, 운동 시 실시간 감시를 통해 운동으로 인한 증가가 아닌 비정상적인 급작스런 증가가 2주 내에 3회이상 발생한 경우 처방받은 운동처방보다 낮은 강도로 자동 재설정된다. Q파는 QRS파가 시작되는 지점, T파는 T파가 끝나는 지점으로 하여 QT interval을 계산하였다.When stable, the QT interval is measured and used as a reference value. When an abnormal sudden increase, not an increase due to exercise, occurs more than 3 times within 2 weeks through real-time monitoring during exercise, it is automatically reset to a lower intensity than the prescribed exercise prescription. The QT interval was calculated using the Q wave as the starting point of the QRS wave and the T wave as the ending point of the T wave.

도 4는 본 발명에서 질환군과 정상군을 분리하여 운동처방을 결정하는 흐름도의 일예이다.4 is an example of a flow chart for determining the exercise prescription by separating the disease group from the normal group in the present invention.

피트니스 센터환경에서 맞춤형 운동처방을 전달받고, 운동을 시작하게 되면(S310), 사용자단말기(100)로부터 사용자의 심전도, PPG, 활동도, 체온의 생체정보를 검출하고 검출된 생체정보를 운동기구단말기(300)로 전달 한다(S320). Upon receiving a customized exercise prescription in a fitness center environment and starting exercise (S310), the user terminal 100 detects the user's electrocardiogram, PPG, activity, and body temperature biometric information, and detects the detected biometric information on the exercise equipment terminal. Delivered to (300) (S320).

운동기구 관리서버(400) 또는 통합서버(미도시)에 기저장되어 있는 사용자의 정보를 수신하여 사용자가 정상군 카테고리에 속하는지, 아니면 질환군의 카테고리에 속하는지 판단한다(S330). 사용자에 따라 개인별로 미리 설문 조사 및 기초체력 정보, 개인 기본 정보를 바탕으로 질환여부를 적용하여 정상군과 질환군의 카테고리로 나누어져 운동기구 관리서버(400) 또는 통합서버(미도시)에 기 저장되어 있다.The user information stored in the exercise equipment management server 400 or the integrated server (not shown) is received to determine whether the user belongs to the normal group category or the disease group category (S330). It is divided into categories of the normal group and the disease group by applying the condition of disease based on the questionnaire, basic physical fitness information, and personal basic information for each individual in advance according to the user, and is recorded in the exercise equipment management server 400 or the integrated server (not shown). Is stored.

사용자가 정상군이라면, 사용자의 HRR(heart rate reserve, 여유심박수)를 구하여, 수학식 4의 정상군의 최대운동강도를 참조하여, 사용자의 HR이 1분이상 HRR의 85%보다 크다면(S360) 운동강도를 감소시키고(S370), 수학식 4의 정상군의 최소운동강도를 참조하여, 사용자의 HR이 3분이상 HRR의 60%보다 작다면(S380) 운동강도를 증가시킨다(S390). 일반적으로, HRR(여유심박수)는 최대심박수(maxHR)와 안정시 심박수(restHR)의 차를 말한다.If the user is a normal group, obtain the user's heart rate reserve (HRR), and refer to the maximum exercise intensity of the normal group in Equation 4, if the user's HR is greater than 85% of the HRR for more than 1 minute (S360 ) Decrease the exercise intensity (S370), and referring to the minimum exercise intensity of the normal group of Equation 4, if the user's HR is less than 60% of the HRR for 3 minutes or more (S380), increase the exercise intensity (S390). In general, HRR (free heart rate) refers to the difference between the maximum heart rate (maxHR) and the resting heart rate (restHR).

또한, HRV의 주파수 분석을 통해 얻어진 LF/HF ratio가 4보다크거나 1보다 작다면(S400), LF/HF ratio가 4보다크거나 1보다 작은 상황이 2주에 3회 이상 인가를 판단하여, 3회 이상이라면(S410), 운동강도를 재조정한다(S420). In addition, if the LF/HF ratio obtained through the frequency analysis of HRV is greater than 4 or less than 1 (S400), a situation in which the LF/HF ratio is greater than 4 or less than 1 is judged whether it is 3 or more times in 2 weeks. , If it is 3 or more times (S410), the exercise intensity is readjusted (S420).

또한, 심전도의 QT interval 이 비정상적인 급작스런 증가가 있었는지를 판단하여, 있었다면(S430), QT interval 의 비정상적인 급작스런 증가가 2주에 3회 이상 인가를 판단하여, 3회 이상이라면(S440), 운동강도를 재조정한다(S450). In addition, if the QT interval of the electrocardiogram is judged to have an abnormal sudden increase (S430), if it is determined that the abnormal sudden increase of the QT interval is 3 or more times in 2 weeks, if it is 3 or more times (S440), exercise intensity Readjust (S450).

사용자가 질환군이라면, 사용자의 HRR을 구하여, 수학식 4의 질환군의 최대운동강도를 참조하여, 사용자의 HR이 1분이상 HRR의 75%보다 크다면(S460) 운동강도를 감소시키고(S470), 수학식 4의 질환군의 최소운동강도를 참조하여, 사용자의 HR이 3분이상 HRR의 50%보다 작다면(S480) 운동강도를 증가시킨다(S490).If the user is a disease group, obtain the user's HRR, and refer to the maximum exercise intensity of the disease group in Equation 4, if the user's HR is greater than 75% of the HRR for more than 1 minute (S460), decrease the exercise intensity (S470) ), referring to the minimum exercise intensity of the disease group of Equation 4, if the user's HR is less than 50% of the HRR for 3 minutes or more (S480), the exercise intensity is increased (S490).

또한, HRV의 주파수 분석을 통해 얻어진 LF/HF ratio가 4보다크거나 1보다 작다면(S500), LF/HF ratio가 4보다크거나 1보다 작은 상황이 2주에 3회 이상 인가를 판단하여, 3회 이상이라면(S510), 운동강도를 재조정한다(S520). In addition, if the LF/HF ratio obtained through the frequency analysis of HRV is greater than 4 or less than 1 (S500), a situation in which the LF/HF ratio is greater than 4 or less than 1 is judged whether it is 3 or more times in 2 weeks. , If it is 3 or more times (S510), the exercise intensity is readjusted (S520).

또한, 심전도의 QT interval 이 비정상적인 급작스런 증가가 있었는지를 판단하여, 있었다면(S530), QT interval 의 비정상적인 급작스런 증가가 2주에 3회 이상 인가를 판단하여, 3회 이상이라면(S540), 운동강도를 재조정한다(S550). In addition, if it is determined whether there is an abnormal sudden increase in the QT interval of the electrocardiogram (S530), if it is determined that the abnormal sudden increase in the QT interval is 3 or more times in 2 weeks, if it is 3 or more times (S540), exercise intensity Readjust (S550).

여기서, HRR는 최대심박수에서 평상시 심박수(안정시 심박수)를 뺀 것이다.Here, HRR is the maximum heart rate minus the normal heart rate (steady heart rate).

도 4를 부연설명하면, 피트니스 센터환경에서 맞춤형 운동처방을 전달받고, 운동을 시작하게 되면 사용자단말기(100)를 통해 생체정보가 운동기구단말기(300)로 전달이 된다. 먼저, 개인별로 미리 설문 조사 및 기초체력 정보, 개인 기본 정보를 바탕으로 질환여부를 적용하여 정상군과 질환군의 카테고리로 나누어 저장되어 있다. 정상군의 경우 타겟 심박수 영역을 벗어나게 되면 운동강도가 재조정되고, HRV의 PSD 분석을 통해 얻어진 LF/HF ratio(교감신경계와 부교감신경계의 활동 비율)의 상태에 따라서 운동강도 재조정 필요성을 지속적으로 판단한다. QT interval도 마찬가지로 안정시 값에 비해 급작스런 변화(특히 증가)가 생길 경우 운동강도 재조정을 실시한다. 재조정 기준이 2주인 것은 기본적으로 이용자에게 제공되는 운동프로그램이 2주단위로 갱신되고 총 24주 프로그램으로 구성되어 있기 때문에 개별 프로그램에서의 변화를 확인하기 위해 2주 단위로 실시한다. Referring to FIG. 4, when receiving a customized exercise prescription in a fitness center environment, when starting exercise, biometric information is transmitted to the exercise device terminal 300 through the user terminal 100. First, it is stored by dividing it into categories of the normal group and the disease group by applying disease status based on the questionnaire, basic physical fitness information, and personal basic information for each individual in advance. In the case of the normal group, the movement intensity is readjusted when it leaves the target heart rate zone, and the necessity to readjust the exercise intensity is continuously determined according to the status of the LF/HF ratio (activity ratio of the sympathetic nervous system and parasympathetic nervous system) obtained through HRV PSD analysis. . For the QT interval, if the sudden change (especially increases) compared to the value at rest, exercise intensity is readjusted. The re-adjustment criterion is 2 weeks. Basically, the exercise program provided to the user is updated every 2 weeks, and consists of a total of 24 weeks.

도 5는 도 2의 운동기구 단말기에서의 운동처방을 결정하는 흐름도의 일예이다.5 is an example of a flowchart for determining an exercise prescription in the exercise device terminal of FIG. 2.

기초정보 수신단계로, 운동기구 단말기(300)의 운동기구 연산처리부(320)는 운동기구 관리서버(400)에게 해당 사용자에 대한 지난 운동정보와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 요청하고, 운동기구 관리서버(400)로부터 이들 데이터를 수신한다(S110). As a basic information receiving step, the exercise device operation processing unit 320 of the exercise device terminal 300 requests the past exercise information, personal basic information, and basic fitness information for the user from the exercise device management server 400, and the exercise device The management server 400 receives these data (S110).

여기서 개인 기본 정보로, 신장, 체중, BMI, 수축기 혈압(mmHg), 확장기 혈압(mmHg), 안정시 심박수(Rest HR), 최대 심박수(Max HR) 등이 있다. 또한, 기초 체력 정보로, 민첩성(Side Step), 민첩성(근육반응), 민첩성(신경반응), 근 지구력, 순발력(ms), 평형성, 유연성(Cm), 근력 등이 있다. 이 정보는 피트니스 센터에 최초 방문 시 처음 측정하게 된다. 현재의 개인의 상태를 확인할 수 있는 파라미터들로, 24주 운동처방이 완료된 후 다시 재측정하여 다시 운동처방 군(群) 및 VO2max 단계를 재설정하는데 필요한 요소로 활용된다.Here, basic personal information includes height, weight, BMI, systolic blood pressure (mmHg), diastolic blood pressure (mmHg), resting heart rate (Rest HR), and maximum heart rate (Max HR). In addition, basic fitness information includes agility (Side Step), agility (muscle reaction), agility (neural response), muscle endurance, wits (ms), balance, flexibility (Cm), and muscle strength. This information will be measured on the first visit to the fitness center. As parameters that can check the current personal condition, it is used again as a necessary element to re-establish the exercise prescription group and VO2max level by re-measuring after the 24-week exercise prescription is completed.

초기 운동처방단계로, 슬레이브 모듈로부터 수신된 심전도신호, PPG신호 등으로 부터 심혈관계 정보를 나타내는 심박수(HR)와, 기초정보 수신단계에 수신된 개인 기본 정보, 기초체력정보를 바탕으로 VO2max를 추정하고, 추정된 VO2max로부터 초기 운동처방을 결정한다(S120).As an initial exercise prescription step, VO2max is estimated based on the heart rate (HR) representing cardiovascular information from the electrocardiogram signal and PPG signal received from the slave module, and the personal basic information and basic fitness information received in the basic information receiving step. Then, an initial exercise prescription is determined from the estimated VO2max (S120).

기구제어단계로, 운동처방에 따라 운동기구의 기구제어신호를 생성하여, 운동기구를 제어한다(S130).In the mechanism control step, a mechanism control signal of the exercise device is generated according to the exercise prescription to control the exercise device (S130).

운동처방변경여부 판단단계로, 슬레이브 모듈(110)로부터 수신된 생체신호, 즉 심전도, PPG, 체온등으로부터 심박수(HR), 심박변이도(HRV), QT간격(QTinterval(QTc)), 체온 등의 신호를 운동기구 메모리부(340)에 저장된 기준범위 신호와 비교하여 운동처방을 변경할 것인지 여부를 결정한다(S140). As a determination step of whether or not to change the exercise prescription, a biosignal received from the slave module 110, that is, heart rate (HR), heart rate variability (HRV), QT interval (QTinterval (QTc)), body temperature, etc. The signal is compared with the reference range signal stored in the exercise device memory unit 340 to determine whether to change the exercise prescription (S140).

즉, 운동처방변경 여부는 자동적으로 이루어지는데, 이는 현재 실시간 계측되고 있는 생체 파라미터를 바탕으로 판단하게 된다. 현재 계측되고 있는 심전도로부터 심박 정보와 심박변이도에서 자율신경계의 변화를 알 수 있는 주파수 분석을 실시간으로 평가하여 현재 주어진 운동 처방을 제대로 수행할 수 있는지를 지속적으로 실시간 모니터링하게 된다. 자율신경계의 주로 활성화된 주파수 영역의 PSD(power spectrum density) 수치에 따라 현재 운동자의 피로도를 분석하고 심전도의 QT interval/QTc를 계산하여 이를 바탕으로 현재 운동처방을 지속할 것인지, 변경할 것인지, 멈출 것인지를 판단하게 된다. 이때 운동기구 메모리부(340)에는 질환별, 연령별, 성별에 대하여 VO2max 값을 얻어, 이를 바탕으로 생체 신호 표준화 작업을 행하여, 각 생체신호에 대한 기준범위가 기저장되어 있다.That is, whether or not to change the exercise prescription is automatically performed, which is judged based on the bio-parameter currently being measured in real time. From the currently measured ECG, heart rate information and frequency analysis that can tell the change in the autonomic nervous system from the heart rate variability are evaluated in real time to continuously monitor whether the given exercise prescription can be properly performed. Whether to continue, change or stop the current exercise prescription based on the analysis of fatigue of the current exerciser and calculating the QT interval/QTc of the electrocardiogram according to the PSD (power spectrum density) value of the mainly activated frequency region of the autonomic nervous system. Will judge. At this time, the exercise device memory unit 340 obtains a VO2max value for each disease, age, and gender, and standardizes a biosignal based on this to store a reference range for each biosignal.

운동처방 재설정단계로, 운동처방변경여부 판단단계에서 운동처방을 변경한다고 판정되면, 운동처방을 재설정하고, 기구제어단계로 되돌아 간다(S150). In the exercise prescription resetting step, if it is determined that the exercise prescription is changed in the exercise prescription change determination step, the exercise prescription is reset and the machine control step is returned (S150).

유산소 운동일 경우, 개인 기본 정보(신장, 체중, BMI, 혈압, HR, Max HR 등)와, VO2max(기구측정치, 추후측정치로 대체), 운동량(Kcal), 기초체력정보 활용(민첩성, 근지구력, 순발력, 평형성, 유연성, 근력) 을 통하여,

Figure 112013027881295-pat00011
점수화(개인 기본 정보만으로 얻는 정보에 대한 운동능력평가에서 보정값으로 역할)를 구하며, 운동량, 즉 운동처방을 결정한다. 즉, 유산소 운동에서의 운동처방은, 최초 피트니스센터 방문으로 얻은 두 가지 정보, 즉, 개인 기본 정보와 기초체력 정보를 바탕으로 운동처방 군(群)이 나눠지게 되고, 그 분류는 다시 개인의 VO2max값에 따라 운동처방이 24주 프로그램으로 사용자에게 제공될 수 있다.
여기서 점수화는, 일반 운동처방에서 적용하는 것과 마찮가지로, 심폐지구력, 민첩성, 근지구력, 순발력, 평형성, 유연성, 근력은 국제 체력테스트 표준위원회 등에서 정한 "건강관련 체력 표준화 : 성별, 연령에 따른 체력 수준 분류"에 의해 판단되며, 먼저 체력관련 기초체력인 심폐지구력, 근력, 근지구력, 유연성의 체력상태가 모두 보통(average) 이상이 되지 않으면 기초체력향상 운동을 권고한다. 기초체력 요소들(순발력, 평형성, 민첩성)은 운동이 진행되면서 정기적으로 관찰하여 운동 효과를 진단하는데 사용되며 운동처방에 직접적으로 영향을 주지 않는다.In the case of aerobic exercise, personal basic information (height, weight, BMI, blood pressure, HR, Max HR, etc.), VO2max (replaced by instrumental and later measurements), exercise (Kcal), and basic physical fitness information (agility, muscular endurance) , Wits, balance, flexibility, muscle strength)
Figure 112013027881295-pat00011
Scoring (as a correction value in exercise capacity evaluation for information obtained only with personal basic information) is determined, and the amount of exercise, that is, exercise prescription, is determined. That is, the exercise prescription in aerobic exercise, the exercise prescription group is divided based on two pieces of information obtained from the first visit to the fitness center, that is, personal basic information and basic fitness information, and the classification is again classified as an individual's VO2max. Depending on the value, an exercise prescription can be provided to the user as a 24-week program.
Here, the scoring is the same as that applied in the general exercise prescription, cardiorespiratory endurance, agility, muscle endurance, wits, balance, flexibility, and strength are determined by the International Health Test Standards Committee, etc. Level classification". First, if the physical fitness state of cardiopulmonary endurance, muscle strength, muscular endurance, and flexibility, which is the basic fitness related to fitness, is not above average, it is recommended to improve the basic fitness. The basic fitness elements (instantaneous power, equilibrium, agility) are used to diagnose exercise effects by observing regularly as the exercise progresses and do not directly affect exercise prescription.

다시말해, 운동처방은 개인 기본 정보와 기초 체력정보를 통해 운동처방 군을 분류하고 다시 그 분류에서 VO2max에 의해 운동 프로토콜이 제시되는 방식으로 제공된다. VO2max값을 심혈관계의 정보로 1차적인 추정이 이루어진 후 2차적으로 상관성이 높은 개인 기본정보들을 선별하여 적용함으로써 에러율을 낮추는 방법으로 VO2max를 추정하게 된다. In other words, the exercise prescription is provided in a manner in which the exercise prescription group is classified through personal basic information and basic fitness information, and the exercise protocol is presented by VO2max in the classification. VO2max is estimated by lowering the error rate by selecting and applying basic personal information with high correlation after the first estimation of the VO2max value as the cardiovascular information.

무산소운동의 운동처방의 경우, 횟수, 중량, 세트 수 조합으로 운동처방을 결정한다.In the case of exercise prescription of anaerobic exercise, exercise prescription is determined by the combination of number of times, weight, and number of sets.

즉, 무산소운동의 운동처방의 경우, 최초 방문 시 10RM(10회 최대 반복량) 테스트를 통해 1RM(repetition maximum test, 1회 최대 반복량)을 추정하며, 1RM 값을 추정함으로써 운동자의 근력 운동능력을 판단하고 이에 맞게 횟수, 중량, 세트 수를 제공하게 된다. 1회 최대 반복량(1RM) 추정식은 가장 오차가 적다고 알려진 Wathan의 수학식 5를 통해 1차적으로 추정한다.In other words, in the case of exercise prescription of anaerobic exercise, 1RM (repetition maximum test) is estimated through the 10RM (10 maximum repetition amount) test at the first visit, and the strength exercise ability of the athlete is estimated by estimating the 1RM value It will determine and provide the number of times, weight, and number of sets accordingly. The maximum repetition amount (1RM) estimation equation is estimated primarily through Wathan's equation 5, which is known to have the least error.

Figure 112010055503115-pat00012
Figure 112010055503115-pat00012

(단, REPS는 반복수임.)
10회 최대 반복량(10RM) 테스트를 통해 1RM(1회 최대 반복량)을 추정하며,추정된 1RM 값으로부터 운동자의 근력 운동능력(즉, 근육 운동능력)을 추정하여 운동 처방을 한다.
(However, REPS is a repetition number.)
The maximum repetition amount of 10 times (10RM) is estimated to estimate 1RM (maximum repetition amount of 1 time), and an exercise prescription is estimated by estimating the muscular strength ability (ie, muscle exercise ability) of the athlete from the estimated value of 1RM.

종료여부 판단단계로, 만약 운동처방변경여부 판단단계에서 운동처방을 변경안한다고 판정되면, 사용자에 의한 운동정지인지(S160), 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지인지(S170)을 판단하여, 사용자에 의한 운동정지인지이거나, 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지이면 종료하고, 사용자에 의한 운동정지가 아니거나, 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지가 아니면, 기구제어단계로 되돌아 간다.In the determination step of whether to end the exercise, if it is determined that the exercise prescription is not changed in the determination step of whether or not the exercise prescription is changed, it is determined whether the exercise is stopped by the user (S160) or whether the exercise is stopped by the termination of the exercise protocol (S170), If it is an exercise stop, or if the exercise stops due to the end of the exercise protocol, the process ends, and if it is not an exercise stop by the user, or if the exercise stops due to the end of the exercise protocol, the process returns to the mechanism control step.

본발명에서는 사용자가 사용자 단말기를 장착하고 운동기구에서 운동을 하는 동안 사용자 단말기를 통해 사용자의 생체정보(Bio-Data)가 실시간적으로 운동기구 단말기에 전송되어 전송된 생체정보와 기존의 운동기구 관리서버에 있는 데이터를 바탕으로 실시간적으로 바이오 피드백(Bio-Feedback)되어 운동기구를 제어한다.In the present invention, the user's bio-data is transmitted to the exercise device terminal in real time through the user terminal while the user is wearing the user terminal and exercising on the exercise device. Bio-feedback is controlled in real time based on the data on the server to control the exercise equipment.

본 발명에서는 VO2max를 추정하기 위해서는, 사용자들의 특정 운동 부하검사(Modified Balke Protocol) 수행을 통해 확인된 환기역치를 바탕으로 환기역치까지 도달한 시간(분)와 그 때의 개인별 심박수(HR)를 바탕으로 먼저 개인별 VO2(산소소비율)를 추정하고, 그 후 신체정보, 추정된 VO2, 시간, 심박수를 통해 개인별 VO2max를 추정한다. 남자와 여자로 구별되어 추정되며 추정된 VO2max를 바탕으로 해당 운동강도를 결정한다.
본 발명은 이상에서 설명되고 도면에 예시된 것에 의해 한정되는 것이 아니며, 당업자라면 다음에 기재되는 청구범위 내에서 더 많은 변형 및 변용예가 가능한 것임은 물론이다.
In the present invention, in order to estimate VO2max, based on the ventilation threshold determined through the user's specific exercise load test (Modified Balke Protocol), the time to reach the ventilation threshold (minutes) and the individual heart rate (HR) at that time First, the individual VO2 (oxygen ratio) is estimated, and then the individual VO2max is estimated through body information, estimated VO2, time, and heart rate. It is estimated to be divided into male and female, and the corresponding exercise intensity is determined based on the estimated VO2max.
The present invention is not limited by what has been described above and illustrated in the drawings, and it is apparent that those skilled in the art can make more modifications and variations within the scope of the following claims.

100 : 사용자 단말기 110 : 슬레이브 모듈 120 : 생체신호 검출부
122 : 심전도 전극부 124 : PPG 센서부 126 : 활동도 센서부
128 : 체온 센서부 140 : 신호전처리부 142 : 심전도 전처리부
144 : PPG 전처리부 146 : 활동도신호 전처리부 148 : 체온신호 전처리부
170 : A/D변환기 180 : 슬레이브모듈 연산처리부
190: 슬레이브모듈 송수신부 210 : 마스터모듈
220 : 음원연결부 230: MP3 240: 휴대폰 핸즈프리부
250 : 메모리카드 280 : 마스터 모듈 설정부 290: 마스터모듈 수신부
300 : 운동기구 단말기 310 : 운동기구 320 : 운동기구 연산처리부
330 : 운동기구 설정부 340 : 운동기구 메모리 350 : 운동기구 출력부
360 : TV포트 370 : 운동기구 제어부 395 : 운동기구 출력포트
400 : 운동기구 관리서버
100: user terminal 110: slave module 120: bio-signal detection unit
122: ECG electrode unit 124: PPG sensor unit 126: activity sensor unit
128: body temperature sensor unit 140: signal pre-processing unit 142: electrocardiogram pre-processing unit
144: PPG pre-processing unit 146: activity signal pre-processing unit 148: body temperature signal pre-processing unit
170: A/D converter 180: Slave module operation processing unit
190: slave module transceiver 210: master module
220: sound source connection 230: MP3 240: mobile phone hands-free
250: memory card 280: master module setting unit 290: master module receiving unit
300: exercise equipment terminal 310: exercise equipment 320: exercise equipment operation processing unit
330: exercise equipment setting unit 340: exercise equipment memory 350: exercise equipment output
360: TV port 370: exercise equipment control unit 395: exercise equipment output port
400: exercise equipment management server

Claims (30)

체스트(chest) 벨트와 함께 결합되어 흉부에 착용되어 사용자의 심전도, PPG, 활동도, 체온의 생체 신호를 검출하는 슬레이브 모듈을 구비하는 사용자 단말기;
상기 사용자 단말기로부터 수신된 생체신호와, 지난 운동처방 데이터와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 이용하여 운동처방을 내리고, 운동처방에 따라 운동기구를 제어하는 운동기구 단말기;
개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 저장하고 있으며, 상기 운동기구 단말기로부터 해당 사용자의 운동처방 데이터를 수신하여 저장하며, 상기 운동기구 단말기의 요청에 따라 , 지난 운동처방 데이터와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 운동기구 단말기로 송신하는 운동기구 관리서버;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
A user terminal having a slave module coupled with a chest belt and worn on the chest to detect a biosignal of the user's electrocardiogram, PPG, activity, and body temperature;
An exercise device terminal that uses the bio-signal received from the user terminal, past exercise prescription data, personal basic information, and basic fitness information to give an exercise prescription and control the exercise equipment according to the exercise prescription;
It stores personal basic information and basic fitness information, receives and stores the user's exercise prescription data from the exercise equipment terminal, and upon request of the exercise equipment terminal, past exercise prescription data, personal basic information, and basic fitness information A fitness equipment management server that transmits the fitness equipment to the terminal;
Exercise prescription system comprising a.
사용자에게 지급되어 사용자에게서 심전도를 포함하는 생체신호를 검출하는 사용자 단말기, 운동기구에 장착되어 있는 운동기구 단말기, 상기 운동기구 단말기를 통합 관리하는 운동기구 관리서버를 포함하여 이루어진 운동처방 시스템에 있어서,
상기 운동기구 단말기는,
상기 운동기구 관리서버로부터, 나이를 포함하는 개인 기본 정보, 근력을 포함하는 기초체력정보를 수신하며, 사용자 단말기로부터 수신된 심전도신호와 상기 개인 기본 정보로부터 VO2max를 추정하고, 추정된 VO2max로부터 운동기구 사용초기의 운동처방을 결정하는 운동기구 연산처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
In the exercise prescription system comprising a user terminal that is provided to the user to detect a bio-signal including an electrocardiogram from the user, a fitness equipment terminal mounted on a fitness equipment, and a fitness equipment management server for managing and managing the fitness equipment terminal,
The exercise device terminal,
Receives personal basic information including age and basic physical strength information including muscle strength from the exercise equipment management server, estimates VO2max from the electrocardiogram signal received from the user terminal and the personal basic information, and exercise equipment from the estimated VO2max An exercise prescription system comprising an exercise processing unit for determining an exercise prescription in the initial stage of use.
사용자에게 지급되는 사용자 단말기, 운동기구에 장착되어 있는 운동기구 단말기, 상기 운동기구 단말기를 통합 관리하는 운동기구 관리서버를 포함하여 이루어진 운동처방 시스템에 있어서,
상기 운동기구 단말기는, 사용자들의 운동 부하검사 수행을 통해 환기역치를 검출하고, 환기역치까지 도달한 시간과 환기역치 시의 개인별 심박수(HR)를 이용하여 개인별 VO2(산소소비율)를 추정하고, 신체정보, 추정된 상기 VO2, 상기 환기역치까지 도달한 시간, 상기 심박수를 통해 개인별 VO2max를 추정하고, 추정된 상기 VO2max로부터 운동기구 사용초기의 운동처방을 결정하는 운동기구 연산처리부를 구비한 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
In the exercise prescription system comprising a user terminal is provided to the user, the exercise equipment terminal mounted on the exercise equipment, the exercise equipment management server for managing the integrated exercise equipment terminal,
The exercise device terminal detects a ventilation threshold by performing a user's exercise load test, estimates an individual's VO2 (oxygen ratio) using the time to reach the ventilation threshold and the individual heart rate (HR) at the time of the ventilation threshold, and the body It is characterized in that it comprises an exercise device calculation processing unit for estimating the individual VO2max through the information, the estimated VO2, the time to reach the ventilation threshold, and the heart rate, and determining the initial prescription of exercise equipment from the estimated VO2max. Exercise prescription system.
삭제delete 삭제delete 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 운동기구 단말기는
상기 운동처방에 따라 운동기구의 기구제어신호를 생성하여, 운동기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method according to any one of claims 2 to 3,
The exercise equipment terminal
The exercise prescription system, characterized in that for controlling the exercise device by generating a mechanism control signal of the exercise device according to the exercise prescription.
제6항에 있어서,
상기 사용자 단말기는
체스트(chest) 벨트와 함께 결합되어 흉부에 착용되어 사용자의 심전도, PPG, 활동도, 체온의 생체 신호를 검출하는 슬레이브 모듈을 적어도 구비하는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 6,
The user terminal
Exercise prescription system, characterized in that at least provided with a slave module for detecting a biosignal of the user's electrocardiogram, PPG, activity, and body temperature, coupled to a chest belt and worn on the chest.
제7항에 있어서,
상기 사용자 단말기는
암(arm)밴드와 함께 상완에 착용되어, 운동기구(310)의 TV음원수신, 핸즈프리, MP3 를 포함하는 마스터 모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 7,
The user terminal
The exercise prescription system, characterized in that it further comprises a master module, which is worn on the upper arm along with an arm band, and includes a TV source reception, hands-free, MP3 of the exercise device 310.
제8항에 있어서,
상기 마스터 모듈은 메모리 카드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 8,
The master module is an exercise prescription system further comprising a memory card.
제9항에 있어서,
상기 메모리 카드는 마이크로 SD 카드(micro-SD card)인 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 9,
The memory card is a microSD card (micro-SD card) exercise prescription system, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 슬레이브 모듈은 RFID 테그를 구비하여, 사용자별로 사용초기에 운동기구 관리서버에 등록되어 지며, 운동기구 단말기는 상기 RFID 테그를 자동검지하는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
According to claim 1,
The slave module is equipped with an RFID tag, and is registered in the exercise device management server at the beginning of use for each user, and the exercise device terminal automatically detects the RFID tag.
제1항에 있어서,
상기 슬레이브 모듈은 사용자 ID를 저장하고 있으며, 운동기구의 사용초기에 운동기구 관리서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
According to claim 1,
The slave module stores the user ID, and the exercise prescription system characterized in that it is transmitted to the exercise equipment management server in the early use of the exercise equipment.
제7항에 있어서,
상기 슬레이브 모듈은,
심전도 전극부, PPG 센서부, 활동도 센서부, 체온 센서부를 이용하여 생체신호로서 심전도 신호, PPG 신호, 활동도신호, 체온신호를 검출하는 생체신호 검출부;
상기 생체신호 검출부로부터 검출된 생체신호를 증폭하고 잡음을 제거하는 신호전처리부;
상기 신호전처리부의 출력신호를 디지탈신호로 변환하여 운동기구 단말기로 전송하는 슬레이브모듈 데이터 수집부;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 7,
The slave module,
A biosignal detection unit for detecting an electrocardiogram signal, a PPG signal, an activity signal, and a body temperature signal as a biosignal using an electrocardiogram electrode unit, a PPG sensor unit, an activity sensor unit, and a body temperature sensor unit;
A signal pre-processing unit for amplifying the bio-signals detected by the bio-signal detection unit and removing noise;
A slave module data collection unit that converts the output signal of the signal pre-processing unit into a digital signal and transmits it to the exercise equipment terminal;
Exercise prescription system comprising a.
제13항에 있어서,
상기 슬레이브모듈 데이터 수집부는 A/D변환기, 슬레이브모듈 연산처리부, 슬레이브모듈 송수신부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 13,
The slave module data collection unit A/D converter, the slave module operation processing unit, the exercise prescription system characterized in that it comprises a slave module transmitting and receiving unit.
제8항에 있어서,
운동기구 단말기는
슬레이브 모듈, 마스터 모듈로부터의 출력신호를 수신하여 운동기구 연산처리부로 전송하는 운동기구 송수신부;
운동처방을 임시 저장하며, 운동기구 사용중 또는 종료후에 운동기구 관리서버로 전송하는 운동기구 메모리부;
운동기구 연산처리부의 출력신호인 사용자의 현재 운동처방, 사용자의 생체신호 및 건강상태를 출력하는 운동기구 출력부;
운동기구 연산처리부로부터의 운동기구 제어신호에 따라 운동기구를 제어하는 운동기구 제어부;
를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 8,
Fitness equipment terminal
An exercise device transmitting and receiving unit for receiving the output signal from the slave module and the master module and transmitting it to the exercise device calculating processor;
An exercise equipment memory unit for temporarily storing the exercise prescription, and transmitting the exercise prescription to the exercise equipment management server during or after use;
An exercise device output unit that outputs a user's current exercise prescription, a user's biosignal, and a health state, which are output signals of the exercise device operation processing unit;
An exercise device control unit for controlling the exercise device according to the exercise device control signal from the exercise device operation processing unit;
Exercise prescription system comprising a.
제7항에 있어서,
상기 운동기구 관리서버는
개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 저장하고 있으며, 상기 운동기구 단말기로부터 해당 사용자의 운동처방 데이터를 수신하여 저장하며, 상기 운동기구 단말기의 요청에 따라 , 지난 운동처방 데이터와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 운동기구 단말기로 송신하는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 7,
The sports equipment management server
It stores personal basic information and basic fitness information, receives and stores the user's exercise prescription data from the exercise equipment terminal, and upon request of the exercise equipment terminal, past exercise prescription data, personal basic information, and basic fitness information The exercise prescription system, characterized in that for transmitting to the exercise equipment terminal.
사용자에게 지급되는 사용자 단말기, 운동기구에 장착되어 있는 운동기구 단말기, 상기 운동기구 단말기를 통합 관리하는 운동기구 관리서버를 포함하여 이루어진 운동처방 시스템에서의 운동처방 방법에 있어서,
운동기구 단말기는 운동기구 관리서버에게 해당 사용자에 대한 지난 운동정보와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 요청하고, 운동기구 관리서버로부터 지난 운동정보와 개인 기본 정보 및 기초 체력정보를 수신하는 기초정보 수신단계;
운동기구 단말기는 심박수(HR), 심박변이도(HRV)를 사용자 단말기의 슬레이브 모듈로부터 수신하며, 상기 심박수(HR) 및 상기 기초정보 수신단계에 수신된 개인 기본 정보와 기초체력정보를 바탕으로 VO2max를 추정하고, 추정된 VO2max로부터 초기 운동처방을 결정하는 초기 운동처방단계;
운동기구 단말기는 상기 초기 운동처방단계의 운동처방에 따라 운동기구의 기구제어신호를 생성하여, 운동기구를 제어하는 기구제어단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 운동처방 방법.
In the exercise prescription method in the exercise prescription system comprising a user terminal to be provided to the user, a fitness equipment terminal mounted on the exercise equipment, a fitness equipment management server for managing the exercise equipment terminal,
The exercise equipment terminal requests the exercise equipment management server for past exercise information, personal basic information, and basic fitness information for the user, and receives basic information for receiving the past exercise information, personal basic information, and basic fitness information from the exercise equipment management server step;
The exercise device terminal receives the heart rate (HR) and the heart rate variability (HRV) from the slave module of the user terminal, and based on the personal basic information and the basic fitness information received in the step of receiving the heart rate (HR) and the basic information VO2max An initial exercise prescription step of estimating and determining an initial exercise prescription from the estimated VO2max;
The exercise equipment terminal comprises a; exercise control method for generating an exercise control signal of the exercise device according to the exercise prescription in the initial exercise prescription step, and controlling the exercise device.
제17항에 있어서,
운동기구 단말기는, 상기 기구제어단계후, 슬레이브 모듈로부터 수신된 생체신호로부터 구하여진 심박수(HR), 심박변이도(HRV), QT간격(QT interval), 체온으로부터 운동처방을 변경할 것인지 여부를 결정하는 운동처방변경여부 판단단계;
운동기구 단말기는, 상기 운동처방변경여부 판단단계에서 운동처방을 변경한다고 판정되면, 운동처방을 재설정하고, 기구제어단계로 되돌아 가는 운동처방 재설정단계;
만약 운동처방변경여부 판단단계에서 운동처방을 변경안한다고 판정되면, 운동기구 단말기는 사용자에 의한 운동정지인지, 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지인지를 판단하여, 사용자에 의한 운동정지인지이거나, 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지이면 종료하고, 사용자에 의한 운동정지가 아니거나, 운동프로토콜 종료에 의한 운동정지가 아니면, 기구제어단계로 되돌아 가는 종료여부 판단단계;
를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 운동처방 방법.
The method of claim 17,
The exercise device terminal determines whether to change the exercise prescription from the heart rate (HR), heart rate variability (HRV), QT interval, and body temperature obtained from the bio signal received from the slave module after the device control step. Judging whether the exercise prescription is changed;
When it is determined that the exercise prescription is changed in the determining whether the exercise prescription is changed, the exercise appliance terminal resets the exercise prescription and resets the exercise prescription to return to the apparatus control step;
If it is determined that the exercise prescription is not changed in the determination step of whether or not the exercise prescription is changed, the exercise device terminal determines whether the exercise is stopped by the user or whether the exercise is stopped by the end of the exercise protocol, or whether the exercise stops by the user, or ends the exercise protocol If the exercise is stopped by the end, if the user does not stop the exercise, or if the exercise is not stopped by the end of the exercise protocol, the determination step of returning to the machine control step;
Exercise prescription method comprising a further comprising.
제17항에 있어서,
개인 기본 정보는 신장, 체중, BMI, 수축기 혈압(mmHg), 확장기 혈압(mmHg), 안정시 심박수(Rest HR), 최대 심박수(Max HR)이며,
기초 체력 정보는 민첩성(Side Step), 민첩성(근육반응), 민첩성(신경반응), 근 지구력, 순발력(ms), 평형성, 유연성(Cm), 근력인 것을 특징으로 하는 운동처방 방법.
The method of claim 17,
Personal basic information is height, weight, BMI, systolic blood pressure (mmHg), diastolic blood pressure (mmHg), resting heart rate (Rest HR), maximum heart rate (Max HR),
Basic physical fitness information is agility (Side Step), agility (muscle reaction), agility (nerve reaction), muscle endurance, wits (ms), balance, flexibility (Cm), exercise prescription method characterized in that the muscle strength.
제3항에 있어서,
상기 VO2는, 사용자가 남자인 경우,
Figure 112012041489430-pat00014

(여기서, HR은 환기역치에 도달했을 때의 사용자 심박수이며, time은 사용자의 심박수가 HR에 도달했을 때의 도달 시간)
에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
According to claim 3,
The VO2, when the user is a man,
Figure 112012041489430-pat00014

(Here, HR is the user's heart rate when the ventilation threshold is reached, and time is the arrival time when the user's heart rate reaches HR)
Exercise prescription system characterized in that it is obtained by.
제3항에 있어서,
상기 VO2는, 사용자가 여자인 경우,
Figure 112012041489430-pat00015

(여기서, HR은 환기역치에 도달했을 때의 사용자 심박수이며, time은 사용자의 심박수가 HR에 도달했을 때의 도달 시간임)
에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
According to claim 3,
The VO2, when the user is a woman,
Figure 112012041489430-pat00015

(Here, HR is the user's heart rate when the ventilation threshold is reached, and time is the arrival time when the user's heart rate reaches HR)
Exercise prescription system characterized in that it is obtained by.
제20항에 있어서,
상기 VO2max는,
Figure 112012041489430-pat00016

(여기서, bodyfat_mass는 체지방양을 의미하고, age는 나이, waist는 허리둘레 크기, var.time은 레스팅(resting)과 워밍업(warm-up)을 제외한 운동시작부터 환기역치 시점까지 시간변화량, Obesity는 비만치, slop.VO2는 VO2값에서 VO2max까지 변화하는 슬로프의 기울기임)
에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 20,
The VO2max,
Figure 112012041489430-pat00016

(Here, bodyfat_mass means body fat amount, age is age, waist is waist size, and var.time is the amount of time change from the start of exercise to the point of ventilation threshold, excluding resting and warm-up), Obesity Is obesity, slop.VO 2 is the slope of the slope changing from VO2 value to VO2max)
Exercise prescription system characterized in that it is obtained by.
제21항에 있어서,
상기 VO2max는,
Figure 112012041489430-pat00017

(여기서, age는 나이, SBP는 수축기혈압, var.time은 레스팅(resting)과 워밍업(warm-up)을 제외한 운동시작부터 환기역치 시점까지 시간변화량, VO2.rest는 안정상태에서의 VO2 값, time.VT는 레스팅(resting)과 워밍업(warm-up)을 포함하여 환기역치까지 도달한 시간임)
에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 21,
The VO2max,
Figure 112012041489430-pat00017

(Here, age is age, SBP is systolic blood pressure, var.time is the amount of time change from the start of exercise to the point of ventilation threshold, excluding resting and warm-up, and VO2.rest is the VO2 value in a stable state. , time.VT is the time to reach the ventilation threshold, including resting and warm-up)
Exercise prescription system characterized in that it is obtained by.
제22항에 있어서,
비만치인 상기 Obesity는
Figure 112010055503115-pat00018

(여기서, Weight는 몸무게이고, height는 키이고, ideal.weight는 남자의 경우에 (height - 100)x0.92 이고, 여자의 경우에는 (height - 100)×0.86임)
에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 운동처방 시스템.
The method of claim 22,
The obesity that is obese is
Figure 112010055503115-pat00018

(Here, weight is weight, height is height, ideal.weight is (height-100)x0.92 for men, and (height-100)x0.86 for women)
Exercise prescription system characterized in that it is obtained by.
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